DE102010026986B4 - Knock Sensor System - Google Patents

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Abstract

Klopfsensorsystem, mit: einem Klopfsensor zum Erfassen einer Schwingung auf Grund eines Klopfens eines Verbrennungsmotors; einer ersten Analog-Digital-Wandlungseinrichtung zum Analog-Digital-Wandeln eines Ausgabesignals des Klopfsensors in Intervallen einer vorbestimmten Zeit während einer Kurbelwinkelperiode, während der einer Schwingung auf Grund von Klopfen auftritt; einer zweiten Analog-Digital-Wandlungseinrichtung zum Analog-Digital-Wandeln des Ausgabesignals des Klopfsensors in Intervallen einer vorbestimmten Zeit während einer Kurbelwinkelperiode, während der ein mechanisches Rauschen stetig auftritt; und eine Klopfsensorfehlfunktions-Entscheidungseinrichtung zum Berechnen der Differenz zwischen einem Amplitudenpegel von durch die zweite Analog-Digital-Wandlungseinrichtung gewandelten Daten und einem Amplitudenpegel von durch die erste Analog-Digital-Wandlungseinrichtung gewandelten Daten, wobei, wenn die Differenz unter einen Fehlfunktions-Entscheidungspegel kontinuierlich über eine Vielzahl von Kolbenhüben fällt, entschieden wird, dass der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist.A knock sensor system comprising: a knock sensor for detecting vibration due to knocking of an internal combustion engine; first analog-digital converting means for analog-digital converting an output signal of the knock sensor at intervals of a predetermined time during a crank angle period during which vibration due to knocking occurs; second analog-digital converting means for analog-digital converting the output signal of the knock sensor at intervals of a predetermined time during a crank angle period during which mechanical noise occurs steadily; and knock sensor malfunction decision means for calculating the difference between an amplitude level of data converted by the second analog-to-digital conversion means and an amplitude level of data converted by the first analog-to-digital conversion means, wherein when the difference is below a malfunction decision level continuously over a plurality of piston strokes fall, it is decided that the knock sensor is malfunctioning.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Erfindungsgebiet1. Field of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Klopfsensorsystem, welches ein durch einen Verbrennungsmotor verursachtes Klopfen erfasst. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Klopfsensorsystem mit einer eine Fehlfunktion entscheidende Einrichtung.The present invention relates to a knock sensor system which detects a knock caused by an internal combustion engine. More particularly, the present invention relates to a knock sensor system having a malfunctioning device.

2. Stand der Technik2. State of the art

Ein Verfahren zum Erfassen eines Klopfphänomens, das durch einen Motor verursacht wird, und einen Vibrationssensor (im Folgenden, ein Klopfsensor) verwendet, der direkt an einem Block des Motors befestigt ist, ist herkömmlich bekannt. Wenn während des Betriebs des Motors ein Klopfen auftritt, ist bekannt, dass eine Vibration oder Schwingung in einem natürlichen Frequenzband auftritt, obwohl es von dem Schwingungsmodus des Motors oder des Klopfens abhängt. Die Intensität der Schwingung der natürlichen Frequenz wird gemessen, um das Klopfen zu erfassen.A method for detecting a knocking phenomenon caused by a motor and using a vibration sensor (hereinafter, a knocking sensor) directly attached to a block of the engine is conventionally known. When knocking occurs during operation of the engine, it is known that vibration or vibration occurs in a natural frequency band, though it depends on the vibration mode of the engine or the knocking. The intensity of natural frequency vibration is measured to detect the knock.

Im Übrigen wird, wenn eine Fehlfunktion in einem Klopfsensor zum Erfassen des Klopfens auftritt, das Klopfen nicht normal erfasst. Es ist daher notwendig, die Fehlfunktion in dem Klopfsensor (Fehlfunktionserfassung) zu erfassen. Als Verfahren wurde ein Verfahren vorgeschlagen zum Verwenden einer Vorspannung für den Klopfsensor und zum Überwachen der Vorspannung, um zu entscheiden, ob eine Fehlfunktion auftritt, wie zum Beispiel eine Trennung des Weges zu dem Klopfsensor (zum Beispiel in Patent Dokument 1: JP-4-331329 ), oder ein Verfahren zum Erfassen des Schwingungspegels des Klopfsensors, um zu entscheiden, ob die ausgegebene Charakteristik des Klopfsensors abweichend ist (zum Beispiel in Patentdokumenten 1, 2 und 3: JP H04-331 329 A , JP 3 302 219 B2 und JP 2 562 960 B2 ).Incidentally, when a malfunction occurs in a knock sensor for detecting the knocking, the knocking is not normally detected. It is therefore necessary to detect the malfunction in the knock sensor (malfunction detection). As a method, a method has been proposed for using a bias voltage for the knock sensor and monitoring the bias voltage to decide whether a malfunction occurs, such as a separation of the path to the knock sensor (for example, in Patent Document 1: JP-4-331329 ), or a method for detecting the vibration level of the knock sensor to decide whether the output characteristic of the knock sensor is different (for example, in Patent Documents 1, 2 and 3: JP H04-331 329 A . JP 3 302 219 B2 and JP 2 562 960 B2 ).

In dem Patentdokument 1 wird beschrieben, dass das Verfahren zum Verwenden einer Vorspannung einen An-Zustand oder einen Aus-Zustand, wie zum Beispiel eine Unterbrechung eines Klopfsensors oder einen Kurzschluss, erfassen kann, aber eine Verringerung in einem Ausgabepegel auf Grund von Verschleiß eines piezoelektrischen Elements kann nicht sehr genau erfasst werden. In dem Patentdokument 1 wird ein Verfahren offenbart, bei dem, wenn ein mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit eines Motors zusammenhängender Schwingungspegel gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, eine Entscheidung getroffen wird, dass eine Fehlfunktion vorliegt. Das Verfahren zielt darauf ab, die Verringerung des Ausgabepegels auf Grund von Verschleiß des piezoelektrischen Elements zu erfassen.In Patent Document 1, it is described that the method of using a bias voltage may detect an on-state or an off-state, such as a knock sensor break or a short circuit, but a decrease in an output level due to wear of a piezoelectric Elements can not be captured very accurately. In Patent Document 1, there is disclosed a method in which, when a vibration level related to a rotation speed of a motor is equal to or smaller than a predetermined value, a decision is made that there is a malfunction. The method aims to detect the reduction in the output level due to wear of the piezoelectric element.

In dem Patentdokument 2 ist offenbart, dass, wenn eine Entscheidung auf einem Schwingungspegel basierend getroffen wird, da ein Schwingungspegel in einem Bereich langsamer Umdrehungen kleiner als der zu faltende Rauschpegel ist, wenn die Klopfsensorleitung getrennt wird, eine Entscheidung über eine Fehlfunktion nicht korrekt getroffen werden kann, es sei denn, dass ein Motor in einen Bereich etwas höherer Umdrehungsgeschwindigkeit (zum Beispiel 3000 rpm oder mehr) gebracht wird. In dem Patentdokument 2 wird ein Verfahren vorgeschlagen, welches die Tatsache berücksichtigt, dass sich der Schwingungspegel eines Motors von einem Kolbenhub zu einem anderen stark verändert. Entsprechend des Verfahrens wird eine Fehlfunktion erfasst auf Grundlage der Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert der Schwingungspegel, die über eine vorbestimmte Anzahl von Kolbenhüben erfasst wird, so dass entschieden werden kann, ob der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist, selbst in einem Bereich relativ geringer Geschwindigkeiten (zum Beispiel 2000 rpm).In Patent Document 2, it is disclosed that when a decision is made based on a vibration level, since a vibration level in a range of slow revolutions is smaller than the noise level to be folded when the knock sensor line is disconnected, a decision on a malfunction will not be made correctly can, unless a motor in a range slightly higher rotational speed (for example, 3000 rpm or more) is brought. In Patent Document 2, there is proposed a method which takes into consideration the fact that the vibration level of an engine greatly changes from one piston stroke to another. According to the method, a malfunction is detected based on the difference between the maximum value and the minimum value of the vibration levels detected over a predetermined number of piston strokes, so that it can be decided whether the knock sensor is malfunctioning even in a range of relatively low speeds (for example, 2000 rpm).

Solange ein Motor in einen Umdrehungsbereich gebracht wird, in dem die Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert der Schwingungspegel, welche über eine vorbestimmte Anzahl von Kolbenhüben in einem normal arbeitenden Motor erfasst werden, größer ist als die Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert elektrischer Rauschpegel, die gefaltet werden, wenn die Klopfsensorleitung getrennt wird, und welche über die vorbestimmte Anzahl von Kolbenhüben erfasst werden, oder der Maximalwert und Minimalwert der während der vorbestimmten Anzahl von Kolbenhüben erfassten Motorschwingungspegel, wenn eine Sensorcharakteristik einen Verschleiß aufweist, es kann korrekt entschieden werden, ob der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist. Der Schwingungspegel des Motors ist jedoch sehr gering während einer sehr kleinen Umdrehungsgeschwindigkeit, wie im Leerlauf (zum Beispiel 1000 rpm oder weniger). Die Differenz zwischen den maximalen und minimalen Werten der Schwingungspegel, die während der vorbestimmten Anzahl von Kolbenhüben erfasst werden, ist klein. Selbst wenn das im Patentdokument 2 beschriebene Verfahren eingesetzt wird, ist es schwierig zu entscheiden, ob der Klopfsensor normal oder nicht normal arbeitet. Wenn ein Fahrzeug nicht bei einer bestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit (zum Beispiel 2000 rpm oder mehr) gefahren wird, kann nicht entschieden werden, ob der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist.As long as an engine is brought into a revolution range in which the difference between the maximum value and the minimum value of the vibration levels detected over a predetermined number of piston strokes in a normal-working engine is greater than the difference between the maximum value and the minimum value of electrical noise level which are folded when the knock sensor line is disconnected and which are detected over the predetermined number of piston strokes, or the maximum value and minimum value of the engine vibration level detected during the predetermined number of piston strokes, if a sensor characteristic has wear, it can be decided correctly, whether the knock sensor has a malfunction. However, the vibration level of the engine is very low during a very small revolution speed, such as at idle (for example, 1000 rpm or less). The difference between the maximum and minimum values of the vibration levels detected during the predetermined number of piston strokes is small. Even if the method described in Patent Document 2 is used, it is difficult to decide whether the knock sensor is normal or abnormal. When a vehicle is not driven at a certain rotational speed (for example, 2000 rpm or more), it can not be decided whether the knock sensor is malfunctioning.

Darüber hinaus ist in dem Patentdokument 3 beschrieben, dass ein Klopf-Gate auf eine Periode von einem Kolbenhub eingestellt wird, in dem ein Schwingungspegel ansteigt, da ein Klopfen aufgetreten ist, und ein Sensor-Fehlfunktions-Rausch-Gate auf eine Periode eingestellt wird, in der der Schwingungspegel hoch ist, da kein Klopfen aufgetreten ist, und ein Rausch-Gate auf eine Periode eingestellt wird, in der eine normale Schwingung auftritt, unabhängig vom Vorhandensein oder Fehlen eines Klopfens. Das Klopf-Gate und Rausch-Gate werden verwendet, um das Klopfen zu erfassen, und das Sensor-Fehlfunktions-Rausch-Gate wird verwendet, um zu entscheiden, ob der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist. Da der Schwingungspegel, der in dem Sensor-Fehlfunktions-Rausch-Gate in einem Bereich geringer Umdrehungsgeschwindigkeiten erfasst wird, geringer als der zu faltende Rauschpegel ist, wenn die Klopfsensorleitung getrennt wird, ist es jedoch selbst in diesem Verfahren schwierig, die Fehlfunktion des Klopfsensors während sehr kleiner Umdrehungsgeschwindigkeiten, wie im Leerlauf, zu erfassen.Moreover, in Patent Document 3, it is described that a knocking gate is set to a period of one piston stroke in which Oscillation level increases since a knocking has occurred, and a sensor malfunction noise gate is set to a period in which the oscillation level is high since no knocking has occurred, and a noise gate is set to a period in which a normal vibration occurs regardless of the presence or absence of knocking. The knock gate and noise gate are used to detect the knock, and the sensor malfunction noise gate is used to decide if the knock sensor is malfunctioning. However, since the vibration level detected in the sensor malfunction noise gate in a range of low rotational speeds is less than the noise level to be folded when the knock sensor line is disconnected, it is difficult even during this process to malfunction the knock sensor very low rotational speeds, such as during idling.

Aus JP 2009-144 681 A ist ein Klopferfassungssystem bekannt, das auch bei niedrigen Drehzahlen Fehler erfassen kann. In einer Phase, in der kein Klopfen zu erwarten ist und mechanisches Rauschen auftritt, wird das Signal eines Klopfsensors erfasst und ausgewertet. Der Spitzenwert des Rauschpegels wird mit einem Vergleichswert verglichen und bei Unterschreitung des Entscheidungswerts auf Fehler erkannt.Out JP 2009-144 681 A is a Knockferfassungssystem known which can detect errors even at low speeds. In a phase in which no knocking is to be expected and mechanical noise occurs, the signal of a knock sensor is detected and evaluated. The peak value of the noise level is compared with a comparison value and detected if the value falls below the decision value.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung löst die oben genannten Probleme. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Klopferfassungssystems, das eine Fehlfunktion selbst während sehr kleiner Umdrehungsgeschwindigkeiten, wie zum Beispiel im Leerlauf, erfassen kann.The present invention solves the above problems. It is an object of the present invention to provide a knock detection system that can detect malfunction even at very low rotational speeds, such as at idle.

Ein Klopfsensorsystem gemäß vorliegender Erfindung umfasst: einen Klopfsensor zum Erfassen einer Schwingung auf Grund eines Klopfens eines Verbrennungsmotors; eine erste Analog-Digital-Wandlungseinrichtung zum Analog-Digital-Wandeln eines Ausgabesignals des Klopfsensors in Intervallen einer vorbestimmten Zeit während einer Kurbelwinkelperiode, während der einer Schwingung auf Grund von Klopfen auftritt; eine zweite Analog-Digital-Wandlungseinrichtung zum Analog-Digital-Wandeln des Ausgabesignals des Klopfsensors in Intervallen einer vorbestimmten Zeit während einer Kurbelwinkelperiode, während der ein mechanisches Rauschen stetig auftritt; und eine Klopfsensorfehlfunktions-Entscheidungseinrichtung zum Berechnen der Differenz zwischen einem Amplitudenpegel von durch die zweite Analog-Digital-Wandlungseinrichtung gewandelten Daten und einem Amplitudenpegel von durch die erste Analog-Digital-Wandlungseinrichtung gewandelten Daten, wobei, wenn die Differenz unter einen Fehlfunktions-Entscheidungspegel kontinuierlich über eine Vielzahl von Kolbenrhüben fällt, entschieden wird, dass der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist.A knock sensor system according to the present invention includes: a knock sensor for detecting a vibration due to knocking of an internal combustion engine; a first analog-to-digital converting means for analog-to-digital converting an output signal of the knock sensor at intervals of a predetermined time during a crank angle period during which a vibration occurs due to knocking; a second analog-to-digital converting means for analog-to-digital converting the output signal of the knock sensor at intervals of a predetermined time during a crank angle period during which a mechanical noise continuously occurs; and a knock sensor error function decision means for calculating the difference between an amplitude level of data converted by the second analog-to-digital converting means and an amplitude level of data converted by the first analog-to-digital converting means, wherein if the difference is below a malfunction decision level continuously a plurality of piston strokes falls, it is decided that the knock sensor is malfunctioning.

Entsprechend dem Klopfsensorsystem der vorliegenden Erfindung wird eine Fehlfunktionsentscheidung auf Grundlage der Abweichung bzw. Differenz eines Schwingungspegels durchgeführt, der während der Periode beobachtet wird, während der eine Schwingung auf Grund eines Rauschens auftritt, und eines Schwingungspegels, der während der Periode auftritt, während der eine Schwingung auf Grund eines Klopfens auftritt. Wenn der Klopfsensor getrennt bzw. abgeklemmt wird, ist die Abweichung klein. Wenn der Klopfsensor normal arbeitet, wird die Differenz größer, selbst während einer sehr geringen Umdrehungsgeschwindigkeit, wie im Leerlauf. Daher kann die Fehlfunktion des Klopfsensors selbst während sehr geringen Umdrehungsgeschwindigkeiten erfasst werden.According to the knock sensor system of the present invention, a malfunction decision is made on the basis of the difference of a vibration level observed during the period during which a vibration occurs due to a noise and a vibration level that occurs during the period during the one Vibration due to knocking occurs. When the knock sensor is disconnected, the deviation is small. When the knock sensor is operating normally, the difference increases, even at a very low rotational speed, such as at idle. Therefore, the malfunction of the knock sensor can be detected even during very low rotational speeds.

Ein Klopfsensorsystem gemäß vorliegender Erfindung umfasst: einen Klopfsensor zum Erfassen einer Schwingung auf Grund eines Klopfens eines Verbrennungsmotors; eine erste Analog-Digital-Wandlungseinrichtung zum Analog-Digital-Wandeln eines Ausgabesignals des Klopfsensors in Intervallen einer vorbestimmten Zeit während einer Kurbelwinkelperiode, während der einer Schwingung auf Grund des Klopfens auftritt; eine zweite Analog-Digital-Wandlungseinrichtung zum Analog-Digital-Wandeln des Ausgabesignals des Klopfsensors in Intervallen einer vorbestimmten Zeit während einer Kurbelwinkelperiode, während der ein mechanisches Rauschen stetig auftritt; und eine Klopfsensorfehlfunktions-Entscheidungseinrichtung zum Speichern eines ersten Amplitudenpegels, wobei es sich um ein Amplitudenpegel von durch die erste Analog-Digital-Wandlungseinrichtung Analog-Digital-gewandelter Daten handelt, und eines zweiten Amplitudenpegels, wobei es sich um ein Amplitudenpegel von durch die zweite Analog-Digital-Wandlungseinrichtung Analog-Digital-gewandelter Daten handelt, in Verbindung mit jedem Kolbenhub über eine Vielzahl von Kolbenhüben, und zum Berechnen der Abweichung zwischen der Maximalen der zweiten Amplitudenpegel, erhalten in der Vielzahl von Kolbenhüben, und der Minimalen der ersten Amplitudenpegel, erhalten in der Vielzahl von Kolbenhüben, und, wenn die Abweichung kontinuierlich mehrere Male unter ein Fehlfunktions-Entscheidungspegel, zum Entscheiden, dass der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist.A knock sensor system according to the present invention includes: a knock sensor for detecting a vibration due to knocking of an internal combustion engine; a first analog-to-digital converting means for analog-to-digital converting an output signal of the knock sensor at intervals of a predetermined time during a crank angle period during which a vibration occurs due to knocking; a second analog-to-digital converting means for analog-to-digital converting the output signal of the knock sensor at intervals of a predetermined time during a crank angle period during which a mechanical noise continuously occurs; and a knock sensor error function decision means for storing a first amplitude level, which is an amplitude level of analog-to-digital converted data by the first analog-to-digital converting means, and a second amplitude level, which is an amplitude level of the second analog Digital Conversion Device Analog-to-digital converted data is obtained in connection with each piston stroke over a plurality of piston strokes and for calculating the deviation between the maximum of the second amplitude levels obtained in the plurality of piston strokes and the minimum of the first amplitude levels in the plurality of piston strokes, and if the deviation is continuously several times below a malfunction decision level, for deciding that the knock sensor is malfunctioning.

Entsprechend dem Klopfsensorsystem der vorliegenden Erfindung ist die Klopfsensorfehlfunktions-Entscheidungseinrichtung vorgesehen zum Speichern des ersten Amplitudenpegels, wobei es sich um ein Amplitudenpegel handelt, welcher während der Periode erfasst wird, in der eine Schwingung auf Grund eines Klopfens auftritt, und des zweiten Amplitudenpegels, wobei es sich um einen Amplitudenpegel handelt, welcher während der Periode erfasst wird, in der eine Schwingung auf Grund eines Rauschens auftritt, in Verbindung mit jedem Kolbenhub über eine Vielzahl von Kolbenhüben, und zum Speichern der Abweichung bzw. Differenz zwischen der Maximalen der zweiten Amplitudenpegel, erfasst über die Vielzahl von Kolbenhüben, und der Minimalen der ersten Amplitudenpegel, erfasst über die Vielzahl von Kolbenhüben, und, wenn die Differenz kontinuierlich mehrere Male unter den Fehlfunktions-Entscheidungspegel fällt, zum Entscheiden, dass der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist. Wenn der Klopfsensor normal arbeitet, nimmt die Differenz daher weiter zu, selbst während einer sehr geringen Umdrehungsgeschwindigkeit, wie zum Beispiel im Leerlauf. Somit kann die Genauigkeit bei der Erfassung einer Fehlfunktion des Klopfsensors selbst im Bereich sehr kleiner Umdrehungsgeschwindigkeiten verbessert werden.According to the knock sensor system of the present invention, the knock sensor failure determination means is provided for storing the first amplitude level, which is an amplitude level is detected during the period in which a vibration occurs due to knocking, and the second amplitude level, which is an amplitude level detected during the period in which a vibration due to a noise occurs in association with each Piston stroke across a plurality of piston strokes, and for storing the difference between the maximum of the second amplitude levels detected across the plurality of piston strokes and the minimum of the first amplitude levels detected across the plurality of piston strokes, and if the difference is continuously more Times below the malfunction decision level to decide that the knock sensor is malfunctioning. Therefore, when the knock sensor is operating normally, the difference continues to increase even during a very low rotational speed, such as at idle. Thus, the accuracy in detecting a malfunction of the knock sensor can be improved even in the range of very small rotational speeds.

Die vorhergehenden und anderen Gegenstände, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.The foregoing and other objects, features, aspects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 ist ein Konstruktionsdiagramm zur schematischen Darstellung eines Motors mit einem Klopfsensorsystem gemäß vorliegender Erfindung und einer Motorsteuereinheit; 1 Fig. 13 is a construction diagram schematically showing an engine having a knock sensor system according to the present invention and a motor control unit;

2 ist ein Blockdiagramm zur schematischen Darstellung des Motors mit dem Klopfsensorsystem gemäß vorliegender Erfindung und einer Motorsteuereinheit; 2 Fig. 10 is a block diagram schematically showing the engine having the knock sensor system of the present invention and a motor control unit;

3 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer allgemeinen Konfiguration zur Klopfsteuerung, die in einem Klopfsensorsystem gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird; 3 FIG. 10 is a block diagram showing a general configuration for knock control used in a knock sensor system according to Embodiment 1 of the present invention; FIG.

4A bis 4C sind Diagramme zur schematischen Darstellung eines erlangten Schwingungspegels, wenn das Klopfsensorsystem normal ist oder eine Fehlfunktion aufweist; 4A to 4C FIG. 12 is diagrams schematically illustrating a obtained vibration level when the knock sensor system is normal or malfunctioning; FIG.

5 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung einer Fehlfunktionserfassung, die in dem Klopfsensorsystem gemäß der Ausführungsform 1 durchgeführt wird; 5 FIG. 10 is a flowchart for describing malfunction detection performed in the knock sensor system according to Embodiment 1; FIG.

6A und 6B sind Diagramme zur schematischen Darstellung einer Differenz zwischen den Werten Max_ns und Max_knk, die erhalten werden, wenn das Klopfsensorsystem normal ist oder eine Fehlfunktion aufweist; 6A and 6B Fig. 10 is a diagram schematically showing a difference between the values Max_ns and Max_knk obtained when the knock sensor system is normal or malfunctioning;

7A und 7B sind Diagramme zur schematischen Darstellung einer Abweichung bzw. Varianz, wenn das Klopfsensorsystem normal ist oder eine Fehlfunktion vorliegt; 7A and 7B Fig. 10 are diagrams schematically showing a deviation or variance when the knock sensor system is normal or malfunctioning;

8 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines Teils der Fehlfunktionserfassung, die in einem Klopfsensorsystem gemäß Ausführungsform 2 durchgeführt wird; 8th FIG. 10 is a flowchart for describing a part of the malfunction detection performed in a knock sensor system according to Embodiment 2; FIG.

9 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines Teils der Fehlfunktionserfassung, die in dem Klopfsensorsystem gemäß Ausführungsform 2 durchgeführt wird; 9 FIG. 10 is a flowchart for describing a part of the malfunction detection performed in the knock sensor system according to Embodiment 2; FIG.

10A und 10B sind Diagramme zur schematischen Darstellung des Auftretens eines Rauschens, das vom Ansteuern eines Einspritzventils abgeleitet wird, und eine Ausführungsform 3 betrifft; 10A and 10B Fig. 12 is diagrams schematically showing the occurrence of a noise derived from driving an injector and an embodiment 3;

11A und 11B sind Diagramme zur schematischen Darstellung des Auftretens eines Rauschens, das vom Ansteuern eines Einlassventils abgeleitet wird, und eine Ausführungsform 4 betrifft; 11A and 11B Fig. 15 is diagrams schematically showing the occurrence of a noise derived from driving an intake valve and an embodiment 4;

12 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Teils einer Fehlfunktionserfassung, die in einem Klopfsensorsystem gemäß Ausführungsform 5 durchgeführt wird; und 12 FIG. 10 is a flowchart showing a part of malfunction detection performed in a knock sensor system according to Embodiment 5; FIG. and

13 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Teils einer Fehlfunktionserfassung, die in einem Klopfsensorsystem gemäß Ausführungsform 7 durchgeführt wird. 13 FIG. 10 is a flowchart showing a part of malfunction detection performed in a knock sensor system according to Embodiment 7. FIG.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Ausführungsform 1Embodiment 1

Mit Bezug auf die Zeichnungen werden im Folgenden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist ein Konstruktionsdiagramm zur schematischen Darstellung eines Motors mit einem Klopfsensorsystem gemäß vorliegender Erfindung und einer Motorsteuereinheit. 2 ist ein Blockdiagramm zur schematischen Darstellung des Motors mit dem Klopfsensorsystem gemäß vorliegender Erfindung und einer Motorsteuereinheit.The embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 FIG. 13 is a construction diagram schematically showing an engine having a knock sensor system according to the present invention and a motor control unit. FIG. 2 FIG. 12 is a block diagram schematically showing the engine having the knock sensor system of the present invention and a motor control unit. FIG.

In 1 ist ein elektronisch gesteuertes Drosselventil 2, welches elektronisch gesteuert wird, um eine Lufteinlass-Flussrate anzupassen, einem Lufteinlasssystem des Motors 1 vorgeschaltet. Um den Öffnungsgrad des elektronisch gesteuerten Drosselventils 2 zu messen, wird ein Drosselapertursensor 3 bereitgestellt. Ein mechanisches Drosselventil, welches nicht gezeigt ist und mit einem Draht direkt mit einem Beschleunigungspedal verbunden ist, kann das elektronisch gesteuerte Drosselventils 2 ersetzen. Darüber hinaus ist ein Luftflusssensor 4 zum Messen der Lufteinlass-Flussrate dem elektronisch gesteuerten Drosselventil 2 vorgeschaltet. Auf der Seite des Motors 1 oberhalb des elektronisch gesteuerten Drosselventils 2 wird ein Saugrohr-Drucksensor 6 zum Messen des Drucks innerhalb eines Druckausgleichsbehälters 5 angeordnet. Bezüglich des Luftflusssensors 4 und des Saugrohrsensors 6, können beide oder einer der beiden berücksichtigt werden.In 1 is an electronically controlled throttle valve 2 , which is electronically controlled to adjust an air intake flow rate, to an air intake system of the engine 1 upstream. To the degree of opening of the electronically controlled throttle valve 2 becomes a throttle aperture sensor 3 provided. A mechanical throttle valve, not shown and directly connected to a wire with an accelerator pedal, may be the electronically controlled throttle valve 2 replace. In addition, an air flow sensor 4 for measuring the air intake flow rate to the electronically controlled throttle valve 2 upstream. On the side of the engine 1 above the electronically controlled throttle valve 2 becomes a suction pipe pressure sensor 6 for measuring the pressure within a surge tank 5 arranged. Regarding the air flow sensor 4 and the intake manifold sensor 6 , either or both can be considered.

Eine variabel bewegliche Ansaugventileinheit 7, ausgelegt zum Variieren oder Steuern der Zeitpunkte zum öffnen oder Schließen eines Ansaugventils, wird an dem Ansaugventil befestigt, welches sich an einer Ansaugöffnung oberhalb des Druckausgleichsbehälters 5 befindet. Ein Einspritzventil 8 zum Einspritzen von Kraftstoff befindet sich an der Ansaugöffnung. Eine variable bewegliche Abgasventileinheit 31, ausgelegt zum Variieren oder Steuern der Zeitpunkte zum öffnen oder Schließen eines Abgasventils, wird mit dem Abgasventil verbunden, welches in einer Abgasöffnung angeordnet ist. Das Einspritzventil 8 kann angeordnet sein, um Kraftstoff direkt in einen Zylinder des Motors 1 einzuspritzen. Darüber hinaus sind eine Zündspule 9 und eine Zündkerze 10 zur Verwendung beim Zünden eines Mischgases in dem Zylinder des Motors 1, ein Kurbelwinkelsensor 11 zum Erfassen einer Grenze einer mit einer Kurbelwelle befestigten Scheibe, um die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors oder einen Kurbelwinkel zu erfassen, und ein Klopfsensor 12 zum Erfassen der Schwingungen des Motors angeordnet.A variable intake valve unit 7 , adapted to vary or control the timing for opening or closing a suction valve, is attached to the suction valve located at a suction port above the surge tank 5 located. An injection valve 8th for injecting fuel is at the intake port. A variable moving exhaust valve unit 31 adapted to vary or control the timing for opening or closing an exhaust valve is connected to the exhaust valve disposed in an exhaust port. The injection valve 8th Can be arranged to feed fuel directly into a cylinder of the engine 1 inject. In addition, an ignition coil 9 and a spark plug 10 for use in igniting a mixed gas in the cylinder of the engine 1 , a crank angle sensor 11 for detecting a boundary of a disc fixed to a crankshaft to detect the rotational speed of the engine or a crank angle, and a knock sensor 12 arranged for detecting the vibrations of the engine.

In 2 werden eine durch den Luftflusssensor 7 gemessene Lufteinlass-Flussrate, ein durch den Saugrohrsensor 6 gemessener Saugrohrdruck, die durch den Drosselapertursensor 3 gemessene Apertur des elektronisch gesteuerten Drosselventils 2, ein Puls, der synchron mit der Grenze des mit der Kurbelwelle verbundenen Scheibe ist und der von dem Kurbelwinkelsensor 11 ausgegeben wird, und eine von dem Klopfsensor 12 gemessene Wellenform der Schwingung des Motors 1 in die elektronische Steuereinheit (im Folgenden ECU bzw. Electronic Control Unit) 13 eingegeben. Darüber hinaus werden gemessene Werte von verschiedenen anderen Sensoren in die ECU eingegeben. Ferner werden Signale eingegeben, die von anderen Steuereinheiten (zum Beispiel ein Steuersystem zur automatischen Übertragungssteuerung, Bremssteuerung und Antriebssteuerung) gesendet werden.In 2 become one through the airflow sensor 7 measured air inlet flow rate, through the intake manifold sensor 6 measured intake manifold pressure passing through the throttle aperture sensor 3 measured aperture of the electronically controlled throttle valve 2 , a pulse that is synchronous with the boundary of the disc connected to the crankshaft and that of the crank angle sensor 11 is output, and one of the knock sensor 12 measured waveform of the vibration of the motor 1 into the electronic control unit (hereinafter referred to as ECU or electronic control unit) 13 entered. In addition, measured values from various other sensors are input to the ECU. Further, signals are input which are sent from other control units (for example, an automatic transmission control system, brake control, and drive control).

Die ECU 13 berechnet eine Zieldrosselapertur auf der Basis des Zustands des Beschleunigungspedals oder des Betriebszustands des Motors und steuert das elektronisch gesteuerte Drosselventil 2. Auf Grundlage des Betriebszustands wird die variabel bewegliche Ansaugventileinheit 7 zum Variieren oder Steuern der Zeitpunkte zum öffnen oder Schließen des Einlassventils gesteuert und das Einspritzventil 8 wird angesteuert, um ein vorgegebenes Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu erreichen. Strom fließt an die Zündspule, um ein Zünden bei einem vorgegebenen Zündzeitpunkt zu erreichen. Wenn ein Klopfen durch ein später beschriebenes System erfasst wird, wird der vorgegebene Zündzeitpunkt auf einen verzögerten Zeitpunkt eingestellt, um das Auftreten eines Klopfens zu steuern oder zu unterdrücken. Ferner werden auch Werte berechnet, die anderen verschiedenen Aktuatoren bzw. Betätigungseinheiten instruiert werden.The ECU 13 calculates a target throttle aperture based on the state of the accelerator pedal or the operating state of the engine and controls the electronically controlled throttle valve 2 , Based on the operating state, the variable-displacement intake valve unit 7 for varying or controlling the timing for opening or closing the intake valve and the injection valve 8th is controlled to achieve a given air-fuel ratio. Current flows to the ignition coil to achieve ignition at a given ignition timing. When a knock is detected by a later-described system, the predetermined ignition timing is set to a delayed timing to control or suppress the occurrence of knocking. Further, values are also calculated which are instructed to other different actuators.

Als Nächstes wird im Folgenden mit Bezug auf 3 eine Klopfsteuerung beschrieben, die in der ECU 13 implementiert wird. 3 ist ein Blockdiagramm zur Ansicht einer allgemeinen Konfiguration der Klopfsteuerung in einem Klopfsensorsystem in Übereinstimmung mit Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. In 13 bezeichnet Bezugszeichen 12 und 13 einen Klopfsensor bzw. eine ECU, wie in 1 und 2 gezeigt. Die Konfiguration eines Klopfsteuerblocks in der ECU 13 wird im Folgenden beschrieben. Die ECU 13 umfasst verschiedene Schnittstellenschaltungen und einen Mikrocomputer. Der Mikrocomputer umfasst einen Analog-Digital-Wandler zum Wandeln eines analogen Signals in ein digitales Signal, einen ROM Bereich, in dem Steuerprogramme und Steuerkonstanten gespeichert werden, und einen RAM Bereich, in dem Variablen gespeichert werden, die eingesetzt werden, um ein Programm laufen zu lassen.Next, referring to 3 a knock control described in the ECU 13 is implemented. 3 FIG. 10 is a block diagram for showing a general configuration of the knock control in a knock sensor system in accordance with Embodiment 1 of the present invention. FIG. In 13 denotes reference numeral 12 and 13 a knock sensor or an ECU, as in 1 and 2 shown. The configuration of a knock control block in the ECU 13 is described below. The ECU 13 includes various interface circuits and a microcomputer. The microcomputer includes an analog-to-digital converter for converting an analog signal into a digital signal, a ROM area for storing control programs and control constants, and a RAM area for storing variables used to run a program allow.

Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Klopfsteuer-Schnittstellenschaltung, das heißt, einen Tiefpassfilter bzw. Low-Pass Filter (LPF) zum Entfernen hoher Frequenzkomponenten einer Signalausgabe des Klopfsensors. Bezugszeichen 15 bezeichnet eine Analog-Digital-Wandeleinrichtung des Mikrocomputers. Die Analog-Digital-Wandlung, die von der Analog-Digital-Wandeleinrichtung implementiert wird, wird in Intervallen einer vorbestimmten Zeit (zum Beispiel sind 10 μs oder 20 μs vorgesehen) ausgeführt. Der LPF 14 umfasst eine Verstärkerwandlungseinheit, die eine Schwingung auf 2.5 V vorspannt (die Zentrum der Schwingungskomponente auf 2.5 V einstellt), um alle Schwingungskomponenten in die Analog-Digital-Wandlungseinrichtung 15 zu berücksichtigen. Wenn die Schwingungskomponenten gering sind, werden die Schwingungskomponenten mit 2.5 V als zentrale Spannung verstärkt, so dass die Schwingungskomponenten auf den Bereich von 0 V bis 5 V mit 2.5 V als die zentrale Spannung beschränkt werden. Wenn die Schwingungskomponenten groß sind, werden die Schwingungskomponenten mit 2.5 V als zentrale Spannung vermindert.reference numeral 14 denotes a knock control interface circuit, that is, a low pass filter (LPF) for removing high frequency components of a signal output of the knock sensor. reference numeral 15 denotes an analog-to-digital converter of the microcomputer. The analog-to-digital conversion implemented by the analog-to-digital converter is performed at intervals of a predetermined time (for example, 10 μs or 20 μs are provided). The LPF 14 includes an amplifier conversion unit that biases a vibration to 2.5V (setting the center of the vibration component to 2.5V) to all the vibration components in the analog-to-digital converter 15 to take into account. When the vibration components are low, the vibration components are amplified at 2.5V as the center voltage, so that the vibration components are restricted to the range of 0V to 5V with 2.5V as the center voltage. If the Vibration components are large, the vibration components are reduced to 2.5 V as the central voltage.

Die Analog-Digital-Wandlung kann zu allen Zeiten durchgeführt werden, und nur Daten, die während einer Periode erhalten werden, während der ein Klopfen auftritt (zum Beispiel von einem oberen Totpunkt bzw. Top Death Center (TDC) bis zu einem Kurbelwinkel von 50° nach dem oberen Totpunkt bzw. After Top Death Center (ATDC)) (mit A50 abgekürzt) (im Folgenden als eine Klopferfassungsperiode bezeichnet) können an eine Diskrete-Fouriertransformations-(DFT)Verarbeitungsschaltung 16 and anschließende Schaltungen gesendet werden. (In der Zeichnung wird die Periode, während der Daten an die Verarbeitungsschaltung 16 und anschließende Schaltungen gesendet werden, mit einem Analog-Digital-Fenster gezeigt.) Die Klopferfassungsperiode wird im Folgenden mit Bezug auf 4A bis 4C beschrieben. Während einer Klopferfassungsperiode, während der kein Klopfen auftritt, wie in 4A gezeigt, sind die Schwingungskomponenten in einem Klopfsensorsignal gering und eine abweichende Schwingung, die aus einem Klopfen entsteht, tritt nicht auf. Während einer Periode, während der ein Klopfen auftritt, wie in 4B gezeigt, sind die in dem Klopfsensorsignal auftretenden Schwingungskomponenten groß, und eine abweichende Schwingung tritt auf, die aus einem Klopfen entsteht. Folglich ist die Periode, während der die Stärke der Schwingungskomponenten in Abhängigkeit vom Vorliegen oder dem nicht Vorliegen eines Klopfens variiert, als die Klopferfassungsperiode bezeichnet.The analog-to-digital conversion can be performed at all times, and only data obtained during a period during which a knock occurs (for example, from a top dead center (TDC) to a crank angle of 50 After Top Death Center (ATDC) (abbreviated as A50) (hereinafter referred to as a knock detection period) may be applied to a Discrete Fourier Transform (DFT) processing circuit 16 and subsequent circuits are sent. (In the drawing, the period during which data is sent to the processing circuit 16 and subsequent circuits are transmitted, shown with an analog-to-digital window.) The knock detection period will be described below with reference to FIG 4A to 4C described. During a knock detection period during which knocking does not occur, as in FIG 4A As shown, the vibration components in a knock sensor signal are low and a different vibration resulting from knocking does not occur. During a period during which knocking occurs, as in 4B As shown, the vibration components occurring in the knock sensor signal are large, and a different vibration resulting from knocking occurs. Thus, the period during which the magnitude of the vibration components varies depending on the presence or absence of knocking is called the knocking detection period.

In den anschließenden Schaltungen 16a und 16b wird eine Zeit-Frequenz-Analyse durch digitale Signalverarbeitung durchgeführt. Für die digitale Signalverarbeitung wird eine Verarbeitung durchgeführt, die als diskrete Fouriertransformation (DFT) oder Short-Time-Fouriertransformation (STFT) bezeichnet wird, um einen spektralen Strom verschiedener natürlicher Frequenzkomponenten des Klopfens zu berechnen. Für die digitale Signalverarbeitung kann ein Filter mit unendlicher Impulsantwort bzw. Infinite Impulse Response (IIR) oder ein Filter mit endlicher Impulsantwort bzw. Finite Impulse Response (FIR) verwendet werden, um die natürlichen Frequenzkomponenten des Klopfens abzutasten.In the subsequent circuits 16a and 16b a time-frequency analysis is performed by digital signal processing. For digital signal processing, processing called discrete Fourier transform (DFT) or short-time Fourier transform (STFT) is performed to calculate a spectral current of various natural frequency components of the knock. For digital signal processing, an infinite impulse response (IIR) filter or a finite impulse response (FIR) filter may be used to sample the natural frequency components of the knock.

In den Schaltungen 17a und 17b wird ein Spitzenhaltewert des in den Schaltungen 16a und 16b berechneten spektralen Stromes berechnet. Die Bezugszeichen 18a und 18b bezeichnen mittelnde Schaltungen. Die mittelnden Schaltungen 18a und 18b verwenden eine im Folgenden angegebene Gleichung, um eine Filterung durchzuführen, um die Spitzenhaltewerte zu mitteln, die über jeweilige Kolbenhübe berechnet werden. VBGLa, b(n) = K1 × VBGLa, b(n – 1) + (1 – K1) × VPa, b(n) (1) wobei VBGL(n) einen gefilterten Wert bezeichnet, VP(n) einen Spitzenhaltewert bezeichnet, K1 einen mittelnden Koeffizienten bezeichnet und n die Anzahl von Kolbenhüben bezeichnet.In the circuits 17a and 17b becomes a peak holding value of the in the circuits 16a and 16b calculated spectral current. The reference numerals 18a and 18b mean averaging circuits. The averaging circuits 18a and 18b use an equation given below to perform filtering to average the peak hold values calculated via respective piston strokes. VBGLa, b (n) = K1 × VBGLa, b (n-1) + (1-K1) × VPa, b (n) (1) where VBGL (n) denotes a filtered value, VP (n) denotes a peak hold value, K1 denotes averaging coefficient, and n denotes the number of piston strokes.

In den anschließenden Schaltungen 19a und 19b wird ein Schwellenwert gemäß einer folgenden Gleichung erhalten, zur Verwendung bei der Entscheidung, ob ein Klopfen aufgetreten ist. VTHa, b(n) = VBGLa, b(n) × Ktha, b + Vofs a, b (2) wobei VTH(n) einen Schwellenwert bezeichnet, Kth einen Schwellenwertkoeffizienten bezeichnet und Vofs einen Schwellenwert-Offsetwert bezeichnet.In the subsequent circuits 19a and 19b A threshold is obtained according to a following equation for use in deciding whether a knock has occurred. VTHa, b (n) = VBGLa, b (n) × Ktha, b + Vofs a, b (2) where VTH (n) denotes a threshold value, Kth denotes a threshold coefficient, and Vofs denotes a threshold offset value.

Bezugszeichen 20a und 20b bezeichnen Vergleichsberechnungsschaltungen. Die Vergleichsberechnungsschaltungen 20a und 20b vergleichen die Spitzenhaltewerte mit dem Schwellenwert, entscheiden, ob ein Klopfen gemäß einer folgenden Gleichung aufgetreten ist, und geben ein Signal aus, das proportional zur Intensität eines Klopfens ist. VKa, b(n) = max{VPa, b(n) – VTHa, b(n), 0} (3) wobei VK(n) eine Klopfintensität bezeichnet (wenn VK(n) größer als 0 ist, wird eine Entscheidung getroffen, dass ein Klopfen vorliegt).reference numeral 20a and 20b denote comparison calculation circuits. The comparison calculation circuits 20a and 20b compare the peak hold values with the threshold, decide whether knocking has occurred according to a following equation, and output a signal that is proportional to the intensity of knocking. VKa, b (n) = max {VPa, b (n) - VTHa, b (n), 0} (3) where VK (n) denotes a knock intensity (when VK (n) is greater than 0, a decision is made that there is knock).

Bezugszeichen 21a und 21b bezeichnen Zündungs-zu-Zündungs-Verzögerungswert-Berechnungsschaltungen. Die Zündungs-zu-Zündungs-Verzögerungswert-Berechnungsschaltungen 21a und 21b berechnen einen Verzögerungswert, der von einer bei jeder Zündung erfassten Klopfintensität abhängt, entsprechend einer im Folgenden angegebenen Gleichung, auf der Basis der Resultate der Klopfentscheidung, die durch die Vergleichsberechnungsschaltungen 20a und 20b durchgeführt wird. ΔΘRa, b(n) = VKa, b(n)/VTHa, b(n) × Kg a, b (4) wobei ΔΘR einen Zündungs-zu-Zündungs-Verzögerungswert bezeichnet und Kg einen Verzögerungswert-Reflektionswert bezeichnet.reference numeral 21a and 21b designate ignition-to-ignition delay value calculation circuits. The ignition-to-ignition delay value calculating circuits 21a and 21b calculate a deceleration value that depends on a knock intensity detected at each ignition, according to an equation given below, on the basis of the results of the knock decision generated by the comparison calculation circuits 20a and 20b is carried out. ΔΘRa, b (n) = VKa, b (n) / VTHa, b (n) × Kg a, b (4) where ΔΘR denotes an ignition-to-ignition delay value and Kg denotes a delay value reflection value.

Bezugszeichen 22 bezeichnet eine Klopf-Verzögerungswert-Berechnungsschaltung. Die Klopf-Verzögerungswert-Berechnungsschaltung 22 integriert den Größeren der durch die Berechnungsschaltungen 21a und 21b erhaltenen Zündungs-zu-Zündungs-Verzögerungswerte und berechnet einen Klopfkompensationswert für einen Zündzeitpunkt. Wenn kein Klopfen auftritt, wird der Zündzeitpunkt vorgesetzt oder zurückgesetzt. Die Berechnung wird gemäß einer im Folgenden angegebenen Gleichung berechnet. ΘR(n) = ΘR(n – 1) + max{ΔΘRa(n), ΔΘRb(n)} – Ka (5) wobei ΔΘR(n) den Klopfkompensationswert bezeichnet und Ka eine Vorsetzungs-Zurücksetzungskonstante.reference numeral 22 denotes a knocking delay value calculating circuit. The knocking delay calculating circuit 22 Integrates the larger of the through the calculation circuits 21a and 21b obtained ignition-to-ignition delay values and calculates a knock compensation value for an ignition timing. If no knocking occurs, the ignition timing becomes preset or reset. The calculation is calculated according to an equation given below. ΘR (n) = ΘR (n - 1) + max {ΔΘRa (n), ΔΘRb (n)} - Ka (5) where ΔΘR (n) denotes the knock compensation value and Ka is a preset reset constant.

Der somit berechnete Klopfkompensationswert ΔΘ wird verwendet, um einen endgültigen Klopfzeitpunkt gemäß einer im Folgenden angegebenen Gleichung zu berechnen. ΘIG = ΘB – ΘR(n) (6) wobei ΘIG den endgültigen Zündzeitpunkt bezeichnet und ΘB einen grundlegenden Zündzeitpunkt bezeichnet.The knock compensation value ΔΘ thus calculated is used to calculate a final knocking time according to an equation given below. ΘIG = ΘB - ΘR (n) (6) where ΘIG denotes the final ignition timing and ΘB denotes a basic ignition timing.

Das Verarbeitungsverfahren zur Implementierung einer Klopferfassung unter Verwendung des Resultats der Frequenzanalyse, die durch digitale Signalverarbeitung durch die Schaltungen 16 bis 22 durchgeführt wird, und auch die Implementierung einer Klopfsteuerung zum Steuern eines Klopfens durch Verzögerung eines Zündzeitpunktes wurde bisher beschrieben.The processing method for implementing knock detection using the result of frequency analysis by digital signal processing by the circuits 16 to 22 and the implementation of a knock control for controlling a knock by delaying an ignition timing has been described so far.

Als Nächstes wird nachfolgend ein Fehlfunktionsentscheidungs-Verarbeitungsverfahren beschrieben, das durch die in 3 gezeigten Schaltungen 23 bis 25 durchgeführt wird, die in dem Klopfsensorsystem enthalten sind. In einer durch die Schaltung 23 durchgeführten Klopferfassungsperioden-Maximalamplituden-Berechnungsverarbeitung wird die Differenz zwischen dem maximalen und minimalen Werten der analog zu digital gewandelten Werte, die während der Klopferfassungsperiode erhalten werden, als die maximale Amplitude betrachtet, die während der Klopferfassungsperiode gewonnen wird. In einer durch die Schaltung 24 durchgeführten Rauscherfassungsperioden-Maximalamplituden-Berechnungsverarbeitung wird die Differenz zwischen dem maximalen und minimalen Werten der analog zu digital gewandelten Werte, die während der Rauscherfassungsperiode erhalten werden, als die maximale Amplitude betrachtet, die während der Rauscherfassungsperiode gewonnen wird. Für ein Verfahren zum Erfassen des analog zu digital gewandelten Wertes während der Rauscherfassungsperiode kann, wie bereits erwähnt, die Analog-Digital-Wandlungseinrichtung 15, welche eine Analog-Digital-Wandlung in Intervallen einer vorbestimmten Zeit (zum Beispiel mit 10 μs oder 20 μs vorgesehen) durchführt, eine Analog-Digital-Wandlung zu jeder Zeit durchführen und nur Daten an die Schaltung 24 übertragen, die während der Periode in der ein mechanisches Rauschen auftritt (zum Beispiel eine Periode bzw. ein Intervall von einem Kurbelwinkel von 80° ATDC bis zu einem Kurbelwinkel von 120° ATDC) erhalten werden (im Folgenden als ein Rauscherfassungsperiode bezeichnet). Alternativ kann die Analog-Digital-Wandlung während der Rauscherfassungsperiode allein durchgeführt werden und die erhaltenen Daten können an diese Schaltung 24 übertragen werden.Next, a malfunction decision processing method described by the present invention will be described below 3 shown circuits 23 to 25 performed in the knock sensor system. In one by the circuit 23 In the case of the knock detection period maximum amplitude calculation processing, the difference between the maximum and minimum values of the analog-to-digital converted values obtained during the knock detection period is regarded as the maximum amplitude obtained during the knock detection period. In one by the circuit 24 In accordance with the noise detection period maximum amplitude calculation processing, the difference between the maximum and minimum values of the analog-to-digital converted values obtained during the noise detection period is regarded as the maximum amplitude obtained during the noise detection period. For a method of detecting the analog-to-digital converted value during the noise detection period, as already mentioned, the analog-to-digital conversion device 15 which performs an analog-to-digital conversion at intervals of a predetermined time (for example, provided at 10 μs or 20 μs), perform an A / D conversion at any time and only data to the circuit 24 which is obtained during the period in which a mechanical noise occurs (for example, a period from a crank angle of 80 ° ATDC to a crank angle of 120 ° ATDC) (hereinafter referred to as a noise detection period). Alternatively, the A / D conversion may be performed alone during the noise detection period and the data obtained may be applied to this circuit 24 be transmitted.

Ein Bestimmungsverfahren für die Rauscherfassungsperiode wird im Folgenden mit Bezug auf 4A bis 4C beschrieben. Ob während der Rauscherfassungsperiode ein Rauschen nicht auftritt, wie in 4A gezeigt, oder ein Rauschen auftritt, wie in 4B gezeigt, die Schwingungskomponenten sind groß und eine Schwingung tritt auf Grund eines stetig erzeugten Rauschens auf. Die Periode, während der sich die Stärke der Schwingungskomponenten nicht verändert, in Abhängigkeit davon, ob ein Klopfen aufgetreten ist und ein Rauschschwingen stetig auftritt, wird als die Rauscherfassungsperiode bestimmt.A determination method for the noise detection period will be described below with reference to FIG 4A to 4C described. Whether noise does not occur during the noise detection period, as in 4A shown, or a noise occurs, as in 4B As shown, the vibration components are large and vibration occurs due to a steadily generated noise. The period during which the magnitude of the vibration components does not change depending on whether knocking has occurred and noiseless noise is constantly occurring is determined as the noise detection period.

Als Nächstes wird nachfolgend ein Fehlfunktionsentscheidungsverfahren für das Klopfsensorsystem beschrieben, welches durch die Schaltung 25 durchgeführt wird. Solange das Klopfsensorsystem normal arbeitet, sind, wenn kein Klopfen auftritt, wie in 4A gezeigt, oder ein Klopfen auftritt, wie in 4B gezeigt, die Schwingungskomponenten während der Rauscherfassungsperiode groß und eine Schwingung entsteht auf Grund eines stetig erzeugten Rauschens auf. Während der Klopferfassungsperiode tritt jedoch nur dann, wenn ein Klopfen auftritt, eine große Schwingung auf. Wenn jedoch kein Klopfen auftrifft, sind die Schwingungskomponenten sehr klein. Darüber hinaus wird wie oben beschrieben, wenn ein Klopfen auftritt, ein Zündungszeitpunkt dahin korrigiert, dass er verspätet ist. Daher tritt das Klopfen nicht stetig auf. Der normale Betriebszustand des Motors kann als ein Zustand angesehen werden, bei dem kein Klopfen auftritt. Unter der Annahme, dass die Differenz zwischen der maximalen Amplitude Max_ns, die in der Rauscherfassungsperiode gewonnen wird, und der maximalen Amplitude Max_knk, die während der Klopferfassungsperiode gewonnen wird, berechnet wird, nimmt die Differenz einen einigermaßen großen Wert an, außer zum Zeitpunkt, wenn ein Klopfen auftritt, wie in 6A gezeigt.Next, a malfunction decision process for the knock sensor system described by the circuit will be described below 25 is carried out. As long as the knock sensor system is operating normally, if no knocking occurs, as in 4A shown, or a knocking occurs, as in 4B 4, the vibration components during the noise detection period are large, and vibration arises due to a steadily generated noise. However, during the knocking detection period, a large vibration only occurs when knocking occurs. However, if no knocking occurs, the vibration components are very small. Moreover, as described above, when knocking occurs, an ignition timing is corrected to be late. Therefore, the knock does not occur steadily. The normal operating condition of the engine may be regarded as a condition in which knocking does not occur. Assuming that the difference between the maximum amplitude Max_ns obtained in the noise detection period and the maximum amplitude Max_knk obtained during the knock detection period is calculated, the difference takes a reasonably large value except at the time when a knocking occurs, as in 6A shown.

Wenn eine Fehlfunktion in dem Klopfsensorsystem auftritt, wie zum Beispiel eine Trennung bzw. Ausschaltung, ein Kurzschluss zu einer Stromquelle, oder eine elektrische Verbindung zur Masse, ist eine Schwingungswelle, wie in 4C gezeigt mit Bezug auf einen Fall, bei dem der Klopfsensor fehlgeschlagen ist, und zwar in einem gewissen Ausmaß gefaltet, unabhängig von der Klopferfassungsperiode oder der Rauscherfassungsperiode. Die Schwingungswelle stellt keine Schwingung dar, die durch den Klopfsensor erfasst wird, sondern stellt voraussichtlich ein elektrischen Rauschen dar, das aus der Verdrahtung resultiert, die zu dem Klopfsensor führt, oder ein Rauschen, das aus einer Erdung oder einer Änderung der Batteriespannung resultiert.When a malfunction occurs in the knock sensor system, such as a disconnection, a short to a power source, or an electrical connection to ground, a vibration wave is as in FIG 4C shown with respect to a case where the knock sensor has failed to a certain extent folded regardless of the knock detection period or the noise detection period. The Vibration wave is not a vibration detected by the knock sensor, but is likely to be an electrical noise resulting from the wiring leading to the knock sensor, or a noise resulting from grounding or a change in the battery voltage.

Das Rauschen weist eine Amplitude auf. Normalerweise ist die Amplitude grösser als die Amplitude, die gewonnen wird, wenn ein Schwingungspegel niedrig ist, wie zum Beispiel während im Leerlauf, und weist einen geringen Unterschied zwischen der Klopferfassungsperiode und der Rauscherfassungsperiode auf. Unter der Annahme, dass die Differenz zwischen der maximalen Amplitude Max_ns, die während der Rauscherfassungsperiode gewonnen wird, und der maximalen Amplitude Max_knk, die während der Klopferfassungsperiode gewonnen wird, wie in einem normalen Zustand berechnet wird, nimmt die Differenz, wie in 6B gezeigt, zu allen Zeiten einen relativ kleinen Wert an. Die Differenz unterscheidet sich deutlich wenn der Klopfsensor normal ist und wenn der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist. Daher kann, solange ein Fehlfunktionskriterium auf einen geeigneten Wert eingestellt wird, entschieden werden, ob der Klopfsensor normal ist oder eine Fehlfunktion aufweist. Selbst wenn die ausgegebene Charakteristik des Klopfsensors auf Grund des Verschleißes eines piezoelektrischen Elements stark geschwächt ist, wird die Differenz zwischen der maximalen Amplitude Max_ns, die während der Rauscherfassungsperiode gewonnen wird, und der maximalen Amplitude Max_knk, die während der Klopferfassungsperiode gewonnen wird, kleiner. Daher kann eine Unregelmäßigkeit in der Charakteristik des Sensors erfasst werden.The noise has an amplitude. Normally, the amplitude is larger than the amplitude that is obtained when a vibration level is low, such as during idling, and has little difference between the knocking detection period and the noise detection period. Assuming that the difference between the maximum amplitude Max_ns obtained during the noise detection period and the maximum amplitude Max_knk obtained during the knock detection period is calculated as in a normal state, the difference decreases as shown in FIG 6B shown at all times a relatively small value. The difference is significantly different when the knock sensor is normal and when the knock sensor malfunctions. Therefore, as long as a malfunction criterion is set to an appropriate value, it can be decided whether the knock sensor is normal or malfunctioning. Even if the output characteristic of the knock sensor is greatly weakened due to the wear of a piezoelectric element, the difference between the maximum amplitude Max_ns obtained during the noise detection period and the maximum amplitude Max_knk obtained during the knock detection period becomes smaller. Therefore, an abnormality in the characteristic of the sensor can be detected.

5 beschreibt die Fehlfunktionserfassungsverarbeitung, die für das Klopfsensorsystem durch die in 3 gezeigten Schaltungen 23 bis 25 durchgeführt werden. Mit Bezug auf 5 wird im Folgenden die Fehlfunktionserfassungsverarbeitung für das Klopfsensorsystem beschrieben. Die Fehlfunktionserfassungsverarbeitung für das in 5 gezeigte Klopfsensorsystem wird durchgeführt zu einem Zeitpunkt nach der Analog-Digital-Wandlung, die durchgeführt wird, während die Klopferfassungsperiode und Rauscherfassungsperiode über einen gegenwärtigen Kolbenhub beendet ist, und vor einer Analog-Digital-Wandlung, die durchgeführt wird während die Klopferfassungsperiode oder Rauscherfassungsperiode über einen anschließenden Kolbenhub begonnen hat. Insbesondere wird die Fehlfunktionserfassungsverarbeitung bei unterbrochenen Verarbeitungszeitpunkten synchron mit der Umdrehung des Motors durchgeführt, wie zum Beispiel bei einem Kurbelwinkel von 5° BTDC (ein Zeitpunkt, der weder mit der Klopferfassungsperiode noch mit der Klopferfassungsperiode überlappt), oder bei unterbrochenen Verarbeitungszeitpunkten, die aufgetreten sind, wenn die Analog-Digital-Wandlung während der Späteren aus der Klopferfassungsperiode und der Rauscherfassungsperiode durchgeführt wird. Zuerst wird im Schritt S101 die maximale Amplitude Max_knk berechnet, die während der Klopferfassungsperiode gewonnen wird. Die maximale Amplitude kann, wie bereits erwähnt, als die Differenz zwischen den maximalen und minimalen Werten berechnet werden, die während der Klopferfassungsperiode gewonnen werden. Danach wird im Schritt S102 die maximale Amplitude Max_knk berechnet, die während der Rauscherfassungsperiode gewonnen wird. Die maximale Amplitude Max_knk kann, wie bereits erwähnt, als die Differenz zwischen den maximalen und minimalen Werten berechnet werden, die während der Rauscherfassungsperiode gewonnen werden. Im Schritt S103 wird entschieden, ob die Differenz zwischen der maximalen Amplitude Max_ns, die während der Rauscherfassungsperiode gewonnen wird, und der maximalen Periode Max_knk, die während der Klopferfassungsperiode gewonnen wird, kleiner als das Kriterium ist. 5 describes the malfunction detection processing used by the knock sensor system by the in 3 shown circuits 23 to 25 be performed. Regarding 5 In the following, the malfunction detection processing for the knock sensor system will be described. The malfunction detection processing for the in 5 Knock sensor system shown is performed at a time after the analog-to-digital conversion, which is performed while the knock detection period and noise detection period over a current piston stroke is completed, and before an analog-to-digital conversion performed during the knock detection period or noise detection period over a subsequent piston stroke has begun. Specifically, the malfunction detection processing is performed at interrupted processing timings in synchronization with the revolution of the engine, such as at a crank angle of 5 ° BTDC (a time that does not overlap with the knock detection period nor with the knock detection period) or with interrupted processing times that have occurred. when the A / D conversion is performed during the later from the knock detection period and the noise detection period. First, in step S101, the maximum amplitude Max_knk which is obtained during the knocking detection period is calculated. The maximum amplitude can, as already mentioned, be calculated as the difference between the maximum and minimum values obtained during the knock detection period. Thereafter, in step S102, the maximum amplitude Max_knk which is obtained during the noise detection period is calculated. The maximum amplitude Max_knk can, as already mentioned, be calculated as the difference between the maximum and minimum values obtained during the noise detection period. In step S103, it is decided whether the difference between the maximum amplitude Max_ns obtained during the noise detection period and the maximum period Max_knk obtained during the knock detection period is smaller than the criterion.

Wenn die Differenz zwischen der maximalen Amplitude Max_ns, die während der Rauscherfassungsperiode gewonnen wurde, und der maximalen Amplitude Max_knk, die während der Klopferfassungsperiode gewonnen wurde, kleiner als das Kriterium ist, wird eine Entscheidung getroffen, dass der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist. Im Schritt S104 wird ein Normalzustandszähler auf einen Anfangswert (zum Beispiel den fünften Kolbenhub) zurückgesetzt. Im Schritt S105 wird ein Wert eines Fehlfunktionszählers verringert. Wenn die Differenz zwischen der maximalen Amplitude Max_ns, die während der Rauscherfassungsperiode gewonnen wurde, und der maximalen Amplitude Max_knk, die während der Klopferfassungsperiode gewonnen wurde, gleich oder größer als das Kriterium ist, wird eine Entscheidung getroffen, dass das Klopfsensorsystem normal arbeitet. Im Schritt S106 wird der Fehlfunktionszähler auf einen anfänglichen Wert zurückgesetzt (zum Beispiel 100 Kolbenhübe). Im Schritt S107 wird der Wert des Normalzustandszählers verringert.When the difference between the maximum amplitude Max_ns obtained during the noise detection period and the maximum amplitude Max_knk obtained during the knock detection period is smaller than the criterion, a decision is made that the knock sensor is malfunctioning. In step S104, a normal state counter is reset to an initial value (for example, the fifth piston stroke). In step S105, a value of a malfunction counter is decreased. When the difference between the maximum amplitude Max_ns obtained during the noise detection period and the maximum amplitude Max_knk obtained during the knock detection period is equal to or greater than the criterion, a decision is made that the knock sensor system is operating normally. In step S106, the malfunction counter is reset to an initial value (for example, 100 piston strokes). In step S107, the value of the normal state counter is decreased.

Im Schritt S108 wird entschieden, ob der Fehlfunktionszähler eine 0 anzeigt. Wenn der Fehlfunktionszähler 0 anzeigt, wird davon ausgegangen, dass sich eine Fehlfunktionsentscheidung während einer vorbestimmten Anzahl von Kolbenhüben (mehrere Kolbenhübe) fortgesetzt hat. Ein Fehlfunktionsflag wir bei Schritt S110 eingestellt. Wenn der Fehlfunktionsentscheidungszähler keine 0 anzeigt, wird im Schritt S109 entschieden, ob der Normalfunktionszähler eine 0 anzeigt. Wenn der Normalfunktionszähler 0 anzeigt, wird davon ausgegangen, dass sich eine Normalfunktionsentscheidung während einer vorbestimmten Anzahl von Kolbenhüben (mehrere Kolbenhübe) fortgesetzt hat. Das Fehlfunktionsentscheidungsflag wird im Schritt S1ll gelöscht. Wenn im Schritt S109 eine Entscheidung getroffen wird, dass der Normalfunktionszähler keine 0 anzeigt, wird nichts unternommen (das Fehlfunktionsentscheidungsflag bleibt intakt) und der Prozess wird beendet.In step S108, it is decided whether the malfunction counter indicates 0. If the malfunction counter indicates 0, it is assumed that a malfunction decision has continued for a predetermined number of piston strokes (multiple piston strokes). A malfunction flag is set at step S110. If the malfunction decision counter does not indicate 0, it is decided in step S109 whether the normal function counter indicates 0. If the normal function counter indicates 0, it is assumed that a normal function decision has continued for a predetermined number of piston strokes (multiple piston strokes). The malfunction decision flag is cleared in step S111. If a decision is made in step S109 that the normal function counter does not indicate 0, nothing is done (the malfunction decision flag remains intact) and the process is terminated.

In 5 wird die Differenz zwischen der maximalen Amplitude Max_ns, die während der Rauscherfassungsperiode gewonnen wurde, und der maximalen Amplitude Max_knk, die während der Klopferfassungsperiode gewonnen wurde, mit dem Kriterium verglichen. Alternativ kann die Differenz zwischen einem Amplitudenwert, der während der Rauscherfassungsperiode gewonnen wurde (neben der maximalen Amplitude, zum Beispiel, ein Mittelwert von Amplitudenwerten oder ein Integralwert davon), und einem Amplitudenwert, der während der Klopferfassungsperiode gewonnen wurde (neben der maximalen Amplitude, zum Beispiel, ein Mittelwert von Amplitudenwerten oder ein Integralwert davon), mit dem Kriterium verglichen werden, um zu entscheiden, ob eine Fehlfunktion aufgetreten ist. Wenn die Fehlfunktionsentscheidung für das Klopfsensorsystem wie oben erwähnt ausgeführt wird, kann, wenn der Schwingungsamplitudenwert des Klopfsensors überwacht wird, sehr genau entschieden werden, ob das Klopfsensorsystem eine Fehlfunktion aufweist, selbst in einem Bereich sehr kleiner Umdrehungsgeschwindigkeiten, wie zum Beispiel während eines Leerlaufes, wo es in der Vergangenheit schwer war, eine Entscheidung zu treffen. Daher kann die Fehlfunktionsentscheidung für das Klopfsensorsystem in allen Bereichen von Motorumdrehungsgeschwindigkeiten zufrieden stellend durchgeführt werden. Wenn eine Abweichung einen Fehlfunktionsentscheidungspegel kontinuierlich über mehrere Kolbenhübe überschreitet, entscheidet eine Klopfsensorfehlfunktions-Entscheidungseinrichtung, dass der Klopfsensor normal arbeitet. Selbst wenn der Klopfsensor von einem Fehlfunktionszustand in einen normalen Zustand zurückgesetzt wird, kann eine Entscheidung, dass der Klopfsensor normal arbeitet, schnell getroffen werden.In 5 the difference between the maximum amplitude Max_ns obtained during the noise detection period and the maximum amplitude Max_knk obtained during the knock detection period is compared with the criterion. Alternatively, the difference between an amplitude value obtained during the noise detection period (besides the maximum amplitude, for example, an average of amplitude values or an integral value thereof) and an amplitude value obtained during the knock detection period (in addition to the maximum amplitude) may be obtained Example, an average of amplitude values or an integral value thereof) are compared with the criterion to decide if a malfunction has occurred. When the malfunction decision for the knock sensor system is made as mentioned above, when the vibration amplitude value of the knock sensor is monitored, it can be decided very accurately whether the knock sensor system malfunctions even in a range of very low revolution speeds, such as during idling it was hard to make a decision in the past. Therefore, the malfunction decision for the knock sensor system can be satisfactorily performed in all ranges of engine revolution speeds. When a deviation continuously exceeds a malfunction decision level over a plurality of piston strokes, a knock sensor failure determination device decides that the knock sensor is normal. Even if the knock sensor is reset from a malfunctioning state to a normal state, a decision that the knocking sensor is operating normally can be made quickly.

Ausführungsform 2Embodiment 2

Als Nächstes wird im Folgenden eine Ausführungsform 2 beschrieben. Die Ausführungsform 2 weist einen Unterschied von der Ausführungsform 1 auf. Dieser Unterschied wird im Folgenden beschrieben. In Bezug auf Ausführungsform 1 wurde beschrieben, dass die Entscheidung, ob eine Klopfsensor normal arbeitet, auf Grundlage der Tatsache getroffen wird, dass, wenn kein Klopfen auftritt, wie in 4A gezeigt, die Differenz der Schwingungsamplituden zwischen der Klopferfassungsperiode und der Rauscherfassungsperiode groß ist. Insbesondere wird in den Schritten S101 bis S103 der 5 die Differenz der maximalen Amplituden zwischen der Klopferfassungsperiode und der Rauscherfassungsperiode innerhalb des gleichen Kolbenhubes mit dem Kriterium verglichen, um zu entscheiden, ob der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist.Next, an embodiment 2 will be described below. Embodiment 2 has a difference from Embodiment 1. This difference is described below. With respect to Embodiment 1, it has been described that the decision as to whether a knock sensor operates normally is based on the fact that when knocking does not occur, as in FIG 4A The difference in vibration amplitudes between the knock detection period and the noise detection period is shown to be large. More specifically, in steps S101 to S103, the 5 the difference of the maximum amplitudes between the knock detection period and the noise detection period within the same piston stroke is compared with the criterion to decide whether the knock sensor is malfunctioning.

In Abhängigkeit von der individuellen Variabilität eines Motors oder einer Motorumdrehungsgeschwindigkeit kann jedoch die Differenz der Amplitude der Schwingungskomponenten zwischen der Klopferfassungsperiode und der Rauscherfassungsperiode groß (A in 7A) oder klein (B in 7A) sein, wie in 7A in Bezug auf einen Fall in dem kein Klopfen auftritt gezeigt. Wenn die Differenz in den Amplituden einer Schwingungskomponente einer Varianz unterliegt, gibt es die Befürchtung, dass ein Verschleiß der Genauigkeit bei der Fehlerfunktionsentscheidung für den Klopfsensor auftreten kann. In der Ausführungsform 2 wird die Differenz zwischen der Minimalen der maximalen Amplituden, die während der Klopferfassungsperioden innerhalb einer vorbestimmten Anzahl von Kolbenhüben gleich oder größer als 2 gewonnen werden, und der Maximalen der maximalen Amplituden, die während der Rauscherfassungsperioden gewonnen werden, berechnet und die Fehlfunktionsentscheidung für den Klopfsensor wird auf Grundlage der Differenz getroffen. Selbst in diesem Fall ist, wenn der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist, die Differenz zwischen der Rauscherfassungsperiode und der Klopferfassungsperiode gering, wie in 7B gezeigt.However, depending on the individual variability of a motor or a motor rotation speed, the difference in the amplitude of the vibration components between the knock detection period and the noise detection period may be large (A in FIG 7A ) or small (B in 7A ), as in 7A with respect to a case in which knocking does not occur. When the difference in the amplitudes of a vibration component is subject to variance, there is a fear that a deterioration in accuracy in the error function decision may occur to the knock sensor. In the embodiment 2, the difference between the minimum of the maximum amplitudes obtained during the knocking detection periods within a predetermined number of piston strokes equal to or greater than 2 and the maximum of the maximum amplitudes obtained during the noise detection periods is calculated, and the malfunction decision for the knock sensor is made based on the difference. Even in this case, when the knock sensor malfunctions, the difference between the noise detection period and the knock detection period is small, as in FIG 7B shown.

Um die Ausführungsform 2 zu implementieren werden die Schritte S101 und S102 in 5 in Bezug auf Ausführungsform 1 wie in 8 und 9 gezeigt modifiziert. In den Schritten S401 bis S403 in 8 wird, äquivalent zu Schritt S101 in 5, die Minimale Max_knk der maximalen Amplituden berechnet, die während der Klopferfassungsperiode innerhalb der vorbestimmten Anzahl von Kolbenhüben gleich oder größer als 2 gewonnen werden. Im Schritt S401 werden die gespeicherten Werte der maximalen Amplituden verschoben, die während der Klopferfassungsperiode innerhalb jeweiliger Kolbenhübe am Ende des unmittelbar vorhergehenden Kolbenhubes gewonnen wurden. Im Schritt S402 wird die maximale Amplitude berechnet, die während der Klopferfassungsperiode während eines gegenwärtigen Kolbenhubes gewonnen wird. Das Berechnungsverfahren ist identisch zu dem, welches im Schritt S101 in 5 verwendet wird. Und zwar wird die Differenz zwischen dem maximalen Wert und dem minimalen Wert berechnet, die während der Klopferfassungsperiode gewonnen werden. Im Schritt S403 werden das Minimum Max_knk der maximalen Amplituden, die während der jeweiligen Klopferfassungsperioden innerhalb der vorbestimmten Anzahl von Kolbenhüben gewonnen werden, gemäß einer im Folgenden angegebenen Gleichung berechnet. Max_knk = min{Max_knk(n), Max_knk(n – 1), Max_knk(n – (k – 1)) wobei Max_knk(n) die maximale Amplitude bezeichnet, die während der Klopferfassungsperiode innerhalb des n-ten Kolbenhubes gewonnen wurde, wobei n den gegenwärtigen Kolbenhub bezeichnet und k die vorbestimmte Anzahl von Kolbenhüben gleich oder größer als 2 bezeichnet.In order to implement Embodiment 2, steps S101 and S102 in FIG 5 with respect to embodiment 1 as in FIG 8th and 9 shown modified. In steps S401 to S403 in FIG 8th is, equivalent to step S101 in 5 which calculates minimum Max_knk of the maximum amplitudes obtained during the knock detection period within the predetermined number of piston strokes equal to or greater than 2. In step S401, the stored values of the maximum amplitudes obtained during the knocking detection period within respective piston strokes at the end of the immediately preceding piston stroke are shifted. In step S402, the maximum amplitude obtained during the knock detection period during a current piston stroke is calculated. The calculation method is identical to that which is performed in step S101 in FIG 5 is used. Namely, the difference between the maximum value and the minimum value obtained during the knocking detection period is calculated. In step S403, the minimum Max_knk of the maximum amplitudes obtained during the respective knock detection periods within the predetermined number of piston strokes are calculated according to an equation given below. Max_knk = min {Max_knk (n), Max_knk (n - 1), Max_knk (n - (k - 1)) wherein Max_knk (n) denotes the maximum amplitude obtained during the knock detection period within the nth piston stroke, where n denotes the present piston stroke and k denotes the predetermined number of piston strokes equal to or greater than 2.

Zum Zeitpunkt des Anlassens bzw. Starten des Motors werden alle Max_knk(n) Werte auf den Anfangswert Null gesetzt. In diesem Fall ist nur der Wert, der während des ersten Kolbenhubes nach dem Starten erhalten wurde mit dem Wert der Ausführungsform 1 identisch. Der Vorteil der Ausführungsform 2 ergibt sich durch die Werte, die während des zweiten und der anschließenden Kolbenhübe erhalten werden. Im den Schritten S501 bis S503 in 9 wird, äquivalent zum Schritt S102 in 5, das Maximum Max_ns der maximalen Amplituden, die während der Rauscherfassungsperioden innerhalb der vorbestimmten Anzahl von Kolbenhüben gleich oder größer als 2 gewonnen werden, berechnet. Im Schritt S501 werden die gespeicherten Werte der maximalen Amplituden verschoben, die während der Rauscherfassungsperioden innerhalb der Kolbenhübe am Ende des unmittelbar vorhergehenden Kolbenhubes gewonnen wurden. Im Schritt S502 wird die maximale Amplitude berechnet, die während der Rauscherfassungsperiode innerhalb des gegenwärtigen Kolbenhubes gewonnen wurde. Das Berechnungsverfahren ist mit jenem identisch, welches im Schritt S102 in 5 eingesetzt wird. Und zwar wird die Differenz zwischen dem maximalen Wert und dem minimalen Wert berechnet, die während der Rauscherfassungsperiode gewonnen werden. Im Schritt S503 wird das Maximum Max_ns der maximalen Amplituden, die während der Rauscherfassungsperioden innerhalb der vorbestimmten Anzahl von Kolbenhüben gewonnen werden, gemäß der im Folgenden angegebenen Gleichung berechnet. Max_ns = min{Max_ns(n), Max_ns(n – 1), ..., Max_ns(n – (k – 1))} wobei Max_ns(n) die maximale Amplitude bezeichnet, die während der Rauscherfassungsperiode innerhalb des n-ten Kolbenhubes gewonnen wird, wobei n den gegenwärtigen Kolbenhub bezeichnet und k die vorbestimmte Anzahl von Kolbenhüben gleich oder größer als 2 bezeichnet.At the time the engine starts or starts, all Max_knk (n) values are set to the initial value of zero. In this case, only the value obtained during the first piston stroke after starting is identical to the value of Embodiment 1. The advantage of embodiment 2 is given by the values obtained during the second and subsequent piston strokes. In steps S501 to S503 in FIG 9 is, equivalent to step S102 in 5 , the maximum Max_ns of the maximum amplitudes obtained during the noise detection periods within the predetermined number of piston strokes equal to or greater than 2 are calculated. In step S501, the stored values of the maximum amplitudes obtained during the noise detection periods within the piston strokes at the end of the immediately preceding piston stroke are shifted. In step S502, the maximum amplitude obtained during the noise detection period within the present piston stroke is calculated. The calculation method is identical to that which is performed in step S102 in FIG 5 is used. Namely, the difference between the maximum value and the minimum value obtained during the noise detection period is calculated. In step S503, the maximum Max_ns of the maximum amplitudes obtained during the noise detection periods within the predetermined number of piston strokes is calculated according to the following equation. Max_ns = min {Max_ns (n), Max_ns (n-1), ..., Max_ns (n - (k-1))} where Max_ns (n) denotes the maximum amplitude obtained during the noise detection period within the nth piston stroke, where n denotes the current piston stroke and k denotes the predetermined number of piston strokes equal to or greater than 2.

Zum Zeitpunkt des Anlassens bzw. Startens des Motors ist, wenn alle Max_ns(n) Werte auf einen Anfangswert von Null eingestellt werden, nur der innerhalb des ersten Kolbenhubes nach dem Starten des Motors erhaltene Wert identisch zu dem Wert in der Ausführungsform. Der Vorteil der Ausführungsform 2 ergibt sich aus den Werten, welche innerhalb des zweiten und den anschließenden Kolbenhüben erhalten werden. Nachdem die Teilprozesse beendet sind, wird der Prozess nach dem Schritt S103 in 5 ausgeführt. Insbesondere wird im Schritt S103 in 5 entschieden, ob die Differenz zwischen dem Maximum Max_ns der maximalen Amplituden, die während der Rauscherfassungsperioden innerhalb der vorbestimmten Anzahl von Kolbenhüben gleich oder größer als 2 gewonnen werden, und dem Minimum Max_knk der maximalen Amplituden, die während der Klopferfassungsperioden gewonnen werden, kleiner als das Kriterium ist. Auf Grundlage des Resultats der Entscheidung, wird der Prozess mit Schritt S104 oder S106 in 5 fortgesetzt. Die anschließenden Schritte sind mit jenen der Ausführungsform 1 identisch.At the time of starting the engine, if all Max_ns (n) values are set to an initial value of zero, only the value obtained within the first piston stroke after starting the engine is identical to the value in the embodiment. The advantage of embodiment 2 results from the values obtained within the second and the subsequent piston strokes. After the sub-processes are finished, the process after step S103 in FIG 5 executed. More specifically, in step S103 in FIG 5 It is decided whether the difference between the maximum Max_ns of the maximum amplitudes obtained during the noise detection periods within the predetermined number of piston strokes equal to or greater than 2 and the minimum Max_knk of the maximum amplitudes obtained during the knock detection periods is smaller than the criterion is. Based on the result of the decision, the process goes to step S104 or S106 in FIG 5 continued. The subsequent steps are identical to those of Embodiment 1.

Im Schritt S103 in 5 wird die Differenz zwischen dem Maximum Max_ns der berechneten maximalen Amplituden, die während der Rauscherfassungsperioden innerhalb der vorbestimmten Anzahl von Kolbenhüben gleich oder größer als 2 gewonnen werden, und dem Minimum Max_knk der maximalen Amplituden, die während der Klopferfassungsperioden gewonnen werden, mit dem Kriterium verglichen. Alternativ kann die Differenz zwischen dem Maximum der berechneten Amplitudenwerten (neben den maximalen Amplituden, zum Beispiel, mittlere Amplitudenwerte oder Integralwerte davon), die während der Rauscherfassungsperioden innerhalb der vorbestimmten Anzahl von Kolbenhüben gleich oder größer als 2 gewonnen wurden, und dem Minimum der Amplitudenwerte (neben den maximalen Amplituden, zum Beispiel, mittlere Amplitudenwerte oder Integralwerte davon), die während der Klopferfassungsperioden gewonnen wurden, mit dem Kriterium verglichen werden, um zu entscheiden, ob eine Fehlfunktion aufgetreten ist.In step S103 in FIG 5 the difference between the maximum Max_ns of the calculated maximum amplitudes obtained during the noise detection periods within the predetermined number of piston strokes equal to or greater than 2 and the minimum Max_knk of the maximum amplitudes obtained during the knock detection periods is compared with the criterion. Alternatively, the difference between the maximum of the calculated amplitude values (besides the maximum amplitudes, for example, average amplitude values or integral values thereof) obtained during the noise detection periods within the predetermined number of piston strokes equal to or greater than 2 and the minimum of the amplitude values ( in addition to the maximum amplitudes, for example, average amplitude values or integral values thereof) obtained during the knock-detecting periods are compared with the criterion to decide whether a malfunction has occurred.

Auf Grund dessen, dass, ob der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist, wie oben beschrieben entschieden wird, kann, selbst wenn die Differenz in den Amplituden der Schwingungskomponente zwischen der Rauscherfassungsperiode und der Klopferfassungsperiode einer Schwankung unterliegt, durch ein Überwachen des Schwingungspegels des Klopfsensors in einem Bereich sehr kleiner Umdrehungsgeschwindigkeiten, wie zum Beispiel im Leerlauf, entschieden werden, ob der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist.Due to the fact that whether the knock sensor is malfunctioning as described above, even if the difference in the amplitudes of the vibration component between the noise detection period and the knock detection period is subject to fluctuation, by monitoring the vibration level of the knock sensor in a range very low rotational speeds, such as idle, it is decided whether the knock sensor is malfunctioning.

Ausführungsform 3Embodiment 3

Als Nächstes wird im Folgenden Ausführungsform 3 beschrieben. Im Vergleich mit den Ausführungsformen 1 und 2 ist die Ausführungsform 3 dadurch gekennzeichnet, dass ein Rauschen, das vom Ansteuern eines Intra-Zylinder-Direkteinspritzungs-Einspritzventils als ein mechanisches Rauschen spezifiziert wird. Eine grundlegende Implentierungseinrichtung ist mit der in Ausführungsform 1 und 2 identisch. Im Folgenden wird nur ein Unterschied beschrieben. Das in 1 gezeigte Einspritzventil ist angeordnet, um einen Kraftstoff direkt in den Zylinder des Motors 1 einzuspritzen. Die Rauscherfassungsperiode wurde in Verbindung mit 4 beschrieben und wird mit festen Werten definiert, wie zum Beispiel ein Kurbelwinkel von 80° ATDC und ein Kurbelwinkel von 120° ATDC. Da das von dem Ansteuern des Einspritzventils herrührende Rauschen bestimmt ist, variiert die Rauscherfassungsperiode in Ausführungsform 3, wie in den 10A und 10B gezeigt, synchron mit dem Anfangszeitpunkt der Einspritzventilansteuerung.Next, Embodiment 3 will be described below. As compared with Embodiments 1 and 2, Embodiment 3 is characterized in that noise specified by driving an intra-cylinder direct injection type injector as a mechanical noise. A basic implementing means is identical to that in Embodiments 1 and 2. In the following, only one difference will be described. This in 1 shown injection valve is arranged to inject a fuel directly into the cylinder of the engine 1 inject. The noise detection period was in connection with 4 and is defined with fixed values, such as a crank angle of 80 ° ATDC and a crank angle of 120 ° ATDC. Since the noise resulting from the driving of the injector is determined, the noise detection period in Embodiment 3 varies as in FIGS 10A and 10B shown in synchronism with the start time of the injection valve control.

Mit Bezug auf 10A und 10B wird der Fall eines Vierzylindermotors beschrieben. Wenn der Anfangszeitpunkt der Einspritzventilansteuerung, wie in 10A gezeigt, durch eine variable Steuereinrichtung auf einen Kurbelwinkel von 260° vor dem oberen Totpunkt bzw. Before Top Death Center (BTDC) eingestellt wird, zum Variieren oder Steuern des Injektionsventils-Ansteuerzeitpunkts, tritt das mechanische Rauschen in der Nähe eines Kurbelwinkels von 100° ATDC auf.Regarding 10A and 10B the case of a four-cylinder engine is described. When the start timing of the injection valve driving, as in 10A is set to a crank angle of 260 ° before top dead center (BTDC), for varying or controlling the injection valve drive timing, by a variable controller, the mechanical noise occurs in the vicinity of a crank angle of 100 ° ATDC on.

Daher ist eine Einrichtung vorhanden zum Einstellen der Rauscherfassungsperiode auf eine Kurbelwinkelperiode, während der eine zweite Analog-Digital-Wandlungseinrichtung eine Analog-Digital-Wandlung durchführt, auf eine Periode von, zum Beispiel, einem Kurbelwinkel von 80° ATDC auf einen Kurbelwinkel von 120° ATDC gemäß des Einspritzventils-Ansteuerzeitpunkts, welches durch die variable Steuereinrichtung gesteuert wird, so dass die Rauscherfassungsperiode den Zeitpunkt des Kurbelwinkels in der Nähe von 100° vollständig abdecken kann.Therefore, means is provided for setting the noise detection period to a crank angle period during which a second analog-to-digital converter performs an analog-to-digital conversion to a period of, for example, a crank angle of 80 ° ATDC to a crank angle of 120 ° ATDC according to the injector drive timing, which is controlled by the variable control means, so that the noise detection period can completely cover the timing of the crank angle in the vicinity of 100 °.

Wenn, in 10B, der Einspritzventils-Ansteuerstartzeitpunkt auf einen Kurbelwinkel von 220° BTDC eingestellt wird, tritt das mechanische Rauschen auf Grund der Ansteuerung des Einspritzventils in der Nähe einer Kurbelwinkels von 140° auf. Eine Einrichtung wird vorgesehen zum Einstellen einer Rauscherfassungsperiode auf eine Kurbelwinkelperiode, während der die zweite Analog-Digital-Wandlungseinrichtung eine Analog-Digital-Wandlung durchführt, zum Beispiel auf eine Periode von einem Kurbelwinkel von 120° ATDC zu einem Kurbelwinkel von 160° ATDC gemäß Einspritzventil-Ansteuerzeitpunkts, der durch die variable Steuereinrichtung gesteuert wird, so dass die Rauscherfassungsperiode die Zeitpunkte des Kurbelwinkels in der Nähe von 140° ATDC vollständig abdecken kann. Daher ist die Ausführungsform 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Rauscherfassungsperiode in Abhängigkeit von dem Einspritzventil-Ansteuerzeitpunkt variiert werden kann.If, in 10B When the injector drive start timing is set to a crank angle of 220 ° BTDC, the mechanical noise due to the injection valve driving occurs in the vicinity of a crank angle of 140 °. Means is provided for setting a noise detection period to a crank angle period during which the second analog-to-digital converter performs an A / D conversion, for example, to a period from a crank angle of 120 ° ATDC to a crank angle of 160 ° ATDC according to the injection valve Driving timing, which is controlled by the variable control device, so that the noise detection period can completely cover the times of the crank angle in the vicinity of 140 ° ATDC. Therefore, the embodiment 3 is characterized in that the noise detection period can be varied depending on the injector drive timing.

Wie oben beschrieben wird ein Rauschen, das aus dem Ansteuern des Einspritzventils resultiert, als ein mechanisches Rauschen spezifiziert. Ferner ist die Rauscherfassungsperiode gemäß Einspritzventil-Ansteuerzeitpunkt vorgesehen. Dadurch kann das mechanische Rauschen genauer erfasst werden, und ob eine Fehlfunktion bei dem Klopfsensor vorliegt, wird auf der Grundlage des mechanischen Rauschens entschieden. Ob der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist kann schließlich durch ein Überwachen des Klopfsensor-Schwingungspegels entschieden werden, selbst in einem Bereich sehr kleiner Umdrehungsgeschwindigkeiten, wie zum Beispiel im Leerlauf.As described above, noise resulting from the driving of the injector is specified as a mechanical noise. Further, the noise detection period is provided according to injector drive timing. Thereby, the mechanical noise can be detected more accurately, and whether there is a malfunction in the knock sensor is decided on the basis of the mechanical noise. Finally, whether the knock sensor is malfunctioning can be decided by monitoring the knock sensor vibration level, even in a range of very low rotational speeds, such as idle.

Ausführungsform 4Embodiment 4

Als Nächstes wird nachfolgend Ausführungsform 4 beschrieben. Im Vergleich mit den Ausführungsformen 1 und 2 ist die Ausführungsform 4 dadurch gekennzeichnet, dass ein Rauschen, das vom Ansteuern zum Öffnen und Schließen des Einlassventils oder des Auslassventils resultiert, als mechanisches Rauschen spezifiziert wird. Eine grundlegende Implementierung ist identisch zu der Ausführungsform 1 oder 2. Nur der Unterschied wird im Folgenden beschrieben. Die Rauscherfassungsperiode wurde in Verbindung mit 4 derart beschrieben, dass sie mit den festen Werten eines Kurbelwinkel von zum Beispiel 80° ATDC zu einem Kurbelwinkel von 120° ATDC definiert ist. Da das aus der Ansteuerung zum Öffnen und Schließen des Einlassventils oder Auslassventils resultierende Rauschen spezifiziert ist, wird die Rauscherfassungsperiode in Ausführungsform 4, wie in den 11A und 11B gezeigt, synchron mit dem Öffnungs- oder Schließzeitpunkt des Einlassventils oder Auslassventils variiert.Next, Embodiment 4 will be described below. In comparison with Embodiments 1 and 2, Embodiment 4 is characterized in that noise resulting from driving to open and close the intake valve or the exhaust valve is specified as mechanical noise. A basic implementation is identical to Embodiment 1 or 2. Only the difference will be described below. The noise detection period was in connection with 4 is described as being defined with the fixed values of a crank angle of, for example, 80 ° ATDC to a crank angle of 120 ° ATDC. Since the noise resulting from the driving for opening and closing the intake valve or the exhaust valve is specified, the noise detection period in Embodiment 4 as in FIGS 11A and 11B shown varies in synchronism with the opening or closing timing of the intake valve or exhaust valve.

Mit Bezug auf 11A und 11B wird der Fall beschrieben, bei dem ein Rauschen angenommen wird, das von der Ansteuerung zum Schließen eines Einlassventils eines Vierzylindermotors resultiert. Insbesondere tritt dann, wenn der Einlassventil-Schließzeitpunkt, wie in 11A gezeigt, auf einen Zeitpunkt eines Kurbelwinkels von 70° nach dem unteren Totpunkt bzw. After Bottom Death Center (ABDC) eingestellt ist, und zwar durch einen sich regelbar bewegbaren Einlassventilmechanismus 7, der den Einlassventil-Schließzeitpunkt variiert oder steuert, das mechanische Rauschen auf Grund des Ansteuerung zum Schließen des Einlassventils in der Nähe des Kurbelwinkels von 70° ABDC auf. Daher ist eine Einrichtung vorgesehen zum Bestimmen der Rauscherfassungsperiode als eine Kurbelwinkelperiode, während der die zweite Analog-Digital-Wandlungseinrichtung eine Analog-Digital-Wandlung durchführt, auf eine Periode von beispielsweise dem Kurbelwinkel von 70° ATDC zu einem Kurbelwinkel von 120° gemäß Einlassventil-Schließzeitpunkt, der durch den regelbar bewegbaren Einlassventilmechanismus 7 gesteuert wird, so dass die Rauscherfassungsperiode den Zeitpunkt des Kurbelwinkels in der Nähe von 70° ATDC vollständig abdecken kann. In der Ausführungsform 3 wird der Zeitpunkt des Auftretens des mechanischen Rauschens als in der Nähe der Rauscherfassungsperiode angesehen. Dies ist so, da das Rauschen, welches vom Ansteuern des Einspritzventils resultiert, durch den Klopfsensor in der Nähe des Ansteuerzeitpunkts beobachtet wird, während das Rauschen, welches von der Ansteuerung zum Öffnen oder Schließen des Einlassventils oder Auslassventils resultiert, oft bei einem Kurbelwinkel von circa 20° bis 30° danach beobachtet wird, wegen des nachteiligen Effekts der Gängigkeit einer Nockenscheibe.Regarding 11A and 11B the case will be described in which a noise resulting from driving to close an intake valve of a four-cylinder engine is assumed. In particular, when the intake valve closing timing, as in FIG 11A is set to a timing of a crank angle of 70 ° after the bottom dead center and the bottom dead center (ABDC), respectively, by a controllably movable intake valve mechanism 7 that varies or controls the intake valve closing timing, the mechanical noise due to the close control of the intake valve in the vicinity of the crank angle of 70 ° ABDC. Therefore, means is provided for determining the noise detection period as a crank angle period during which the second analog-to-digital converter performs an analog-to-digital conversion to a period of, for example, the crank angle from 70 ° ATDC to a crank angle of 120 ° according to intake valve timing. Closing time, by the controllable inlet valve mechanism 7 is controlled, so that the noise detection period the time of the crank angle in the vicinity of 70 ° ATDC completely can cover. In Embodiment 3, the timing of the occurrence of the mechanical noise is considered to be in the vicinity of the noise detection period. This is because the noise resulting from the driving of the injector is observed by the knock sensor in the vicinity of the drive timing, while the noise resulting from the opening or closing control of the intake valve or exhaust valve is often at a crank angle of approximately 20 ° to 30 ° thereafter is observed because of the adverse effect of the patency of a cam disk.

Wenn der Einlassventil-Schließzeitpunkt, wie in 11B gezeigt, auf einen Kurbelwinkel von 50° ABDC eingestellt ist, durch den regelbar bewegbaren Einlassventilmechanismus 7, der den Schließzeitpunkt des Einlassventils variiert oder steuert, tritt das mechanische Rauschen auf Grund der Ansteuerung zum Schließen des Einlassventils in der Nähe eines Kurbelwinkels von 50° ATDC auf. Daher ist eine Einrichtung vorgesehen zum Einstellen einer Kurbelwinkelperiode als Rauscherfassungsperiode, während der die zweite Analog-Digital-Wandlungseinrichtung eine Analog-Digital-Wandlung durchführt, und zwar auf eine Periode von zum Beispiel einem Kurbelwinkel von 50° ATDC zu einem Kurbelwinkel von 100° ATDC, gemäß des Einlassventil-Schließzeitpunkts, der durch den regelbar bewegbaren Einlassventilmechanismus 7 gesteuert wird, so dass die Rauscherfassungsperiode den Zeitpunkts des Kurbelwinkels in der Nähe von 50° ATDC vollständig abdecken kann. Wenn die Klopferfassungsperiode und die Rauscherfassungsperiode aufeinander folgen, wie in 11B gezeigt, oder überlappen, werden die Analog-Digital-Wandlung in Bezug auf die Klopferfassungsperiode und die Analog-Digital-Wandlung in Bezug auf die Rauscherfassungsperiode besser gemeinsam durchgeführt. Nachdem die Analog-Digital-Wandlung beendet ist, können Dateneinheiten an die Klopferfassungsperiode und die Rauscherfassungsperiode verteilt werden.When the intake valve closing timing, as in 11B shown, to a crank angle of 50 ° ABDC is set by the controllable intake valve mechanism 7 that varies or controls the closing timing of the intake valve, the mechanical noise due to the intake valve closing control occurs in the vicinity of a crank angle of 50 ° ATDC. Therefore, means is provided for setting a crank angle period as a noise detection period during which the second analog-to-digital converter performs an analog-to-digital conversion to a period of, for example, a crank angle of 50 ° ATDC to a crank angle of 100 ° ATDC , according to the intake valve closing timing provided by the controllably movable intake valve mechanism 7 is controlled so that the noise detection period can completely cover the timing of the crank angle in the vicinity of 50 ° ATDC. When the knock detection period and the noise detection period succeed each other, as in FIG 11B or overlap, the analog-to-digital conversion with respect to the knock detection period and the analog-to-digital conversion with respect to the noise detection period are better performed together. After the analog-to-digital conversion is completed, data units may be distributed to the knock detection period and the noise detection period.

Eine Beschreibung erfolgte für den Fall des Einlassventil-Schließzeitpunktes. Selbst wenn der regelbar bewegbare Einlassventilmechanismus 7 den Einlassventil-Öffnungszeitpunkt variiert oder steuert, kann der gleiche oben genannte Prozess verfolgt werden. Selbst wenn ein regelbar bewegbarer Auslassventilmechanismus verwendet wird, um den Auslassventil-Öffnungs/Schließzeitpunkt zu variieren oder zu steuern, kann ferner, so lang eine Einrichtung zum Bestimmen einer Kurbelwinkelperiode vorgesehen ist, während der die zweite Analog-Digital-Wandlungseinrichtung eine Analog-Digital-Wandlung durchführt, gemäß Öffnungs- oder Schließzeitpunktes des durch den regelbar bewegbaren Auslassventilmechanismus gesteuerten Auslassventils, der gleiche oben genannte Prozess verfolgt werden. Daher ist die Ausführungsform 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Rauscherfassungsperiode gemäß Öffnungs- oder Schließzeitpunkt des Einlassventils oder Auslassventils bestimmt wird.A description was made in the case of the intake valve closing timing. Even if the controllable intake valve mechanism 7 varies or controls the intake valve opening timing, the same process mentioned above can be followed. Further, even if a controllably movable exhaust valve mechanism is used to vary or control the exhaust valve opening / closing timing, as long as means for determining a crank angle period may be provided, while the second analog-to-digital converter is an analog-to-digital converter. Performing conversion, according to the opening or closing timing of the exhaust valve controlled by the controllably movable exhaust valve mechanism, the same process mentioned above is followed. Therefore, Embodiment 4 is characterized in that the noise detection period is determined according to the opening or closing timing of the intake valve or the exhaust valve.

Wie oben erwähnt wird das Rauschen, welches aus der Ansteuerung zum Öffnen oder Schließen des Einlassventils oder Auslassventils resultiert, als ein mechanisches Rauschen spezifiziert. Ferner wird die Rauscherfassungsperiode gemäß Öffnungs- oder Schließzeitpunkt des Einlassventils oder Auslassventils bestimmt. Dementsprechend wird das mechanische Rauschen genauer erfasst und es wird auf Grundlage des erfassten mechanischen Rauschens entschieden, ob der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist. Selbst in einem Bereich sehr kleiner Umdrehungsgeschwindigkeiten, wie im Leerlauf, kann durch ein Überwachen des Schwingungspegels des Klopfsensors entschieden werden, ob der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist.As mentioned above, the noise resulting from driving to open or close the intake valve or exhaust valve is specified as a mechanical noise. Further, the noise detection period is determined according to the opening or closing timing of the intake valve or the exhaust valve. Accordingly, the mechanical noise is more accurately detected, and it is judged whether the knock sensor is malfunctioning based on the detected mechanical noise. Even in a range of very low rotational speeds, such as idling, it can be decided by monitoring the vibration level of the knock sensor whether the knock sensor is malfunctioning.

Ausführungsform 5Embodiment 5

Als Nächstes wird im Folgenden Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Ausführungsform 5 ist dadurch gekennzeichnet, dass die in den Ausführungsformen 3 und 4 eingesetzten Ausführungsformen gemäß dem Betriebszustand des Motors geschaltet werden. Obwohl ein Rauschen, welches vom Ansteuern der Einspritzeinheit resultiert, eine bestimmte Stärke unabhängig von der Motorumdrehungszahl aufweist, weist ein Rauschen, welches aus der Ansteuerung zum Öffnen und Schließen des Einlassventils oder Auslassventils resultiert, zusammen mit einem Anstieg der Motorumdrehungszahl eine Tendenz zur Erhöhung auf. Daher wird eine Motorumdrehungszahl, bei der das Rauschen, welches aus der Ansteuerung des Einlassventils oder Auslassventils resultiert, größer als das Rauschen wird, welches aus der Ansteuerung der Einspritzeinheit resultiert, im Voraus als ein Einstellwert gespeichert. Wenn eine Motorumdrehungszahl kleiner als der Einstellwert ist, wird das Rauschen ausgewählt, welches aus der Ansteuerung der Einspritzeinheit resultiert, um die in der Ausführungsform 3 und 4 eingesetzten Verfahren zu schalten. Wenn die Motorumdrehungszahl größer als der Einstellwert ist, wird das Rauschen ausgewählt, welches aus der Ansteuerung zum Öffnen oder Schließen des Einlassventils oder Auslassventils, um die Verfahren zu schalten. Somit kann in allen Bereichen der Motorumdrehungszahlen zufrieden stellend entschieden werden, ob der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist.Next, Embodiment 5 of the present invention will be described below. The embodiment 5 is characterized in that the embodiments employed in the embodiments 3 and 4 are switched according to the operating state of the engine. Although noise resulting from driving the injection unit has a certain strength regardless of the engine revolution number, noise resulting from the opening and closing control of the intake valve or exhaust valve has a tendency to increase along with an increase in engine revolution number. Therefore, an engine revolution number at which the noise resulting from the driving of the intake valve or exhaust valve becomes larger than the noise resulting from the driving of the injection unit is stored in advance as a set value. When an engine revolution number is smaller than the set value, the noise resulting from the driving of the injection unit is selected to switch the methods employed in Embodiments 3 and 4. When the engine revolution speed is greater than the set value, the noise is selected, which is the drive for opening or closing the intake valve or exhaust valve to switch the methods. Thus, it can be satisfactorily decided in all ranges of engine revolutions whether the knock sensor is malfunctioning.

Die Ausführungsform 5 wird mit Bezug auf 12 beschrieben. Zuerst wird im Schritt S201 eine gegenwärtige Motorumdrehungsgeschwindigkeit berechnet. Die gegenwärtige Umdrehungsgeschwindigkeit kann auf Grundlage eines Grenzabstandes berechnet werden, der mit einem vorbestimmten Kurbelwinkel verbunden ist, welcher durch den in 1 gezeigten Kurbelwinkelsensor 11 erfasst wird. Im Schritt S202 wird entschieden, ob die Motorumdrehungsgeschwindigkeit ne kleiner als der Einstellwert ist. Bei dem Einstellwert wird eine Motorumdrehungsgeschwindigkeit (zum Beispiel 2000 r/min) eingestellt, bei der das Rauschen, welches aus der Ansteuerung zum Öffnen oder Schließen des Einlassventils oder Auslassventils resultiert, größer ist als das Rauschen, welches aus der Ansteuerung der Einspritzeinheit resultiert, wie vorher beschrieben.Embodiment 5 will be described with reference to FIG 12 described. First, in step S201, a current engine revolution speed is calculated. The current rotational speed may be calculated based on a limit distance associated with a predetermined crank angle, which is indicated by the in 1 shown crank angle sensor 11 is detected. In step S202, it is decided whether the engine rotation speed ne is smaller than the set value. At the set value, an engine revolution speed (for example, 2000 r / min) is set at which the noise resulting from driving to open or close the intake valve or exhaust valve is greater than the noise resulting from the driving of the injection unit, such as previously described.

Wenn entschieden wird, dass die Motorumdrehungsgeschwindigkeit ne kleiner als der Einstellwert ist, wird das Verfahren bei Schritt S203 fortgesetzt. Ähnlich zu Ausführungsform 3 ist eine Einrichtung vorgesehen zum Bestimmen der Kurbelwinkelperiode (Rauscherfassungsperiode), während der die zweite Analog-Digital-Wandlungseinrichtung gemäß Einspritzeinheit-Ansteuerzeitpunkt eine Analog-Digital-Wandlung durchführt. Wenn entschieden wird, dass die Motorumdrehungsgeschwindigkeit gleich oder größer als der Einstellwert ist, wird das Verfahren bei Schritt S204 fortgesetzt. Ähnlich zu Ausführungsform 4 ist eine Einrichtung vorgesehen zum Bestimmen der Kurbelwinkelperiode (Rauscherfassungsperiode), während der die zweite Analog-Digital-Wandlungseinrichtung eine Analog-Digital-Wandlung durchführt, gemäß Öffnungs- oder Schließzeitpunkt des Einlassventils. Wenn die Motorumdrehungszahl kleiner als der Einstellwert ist, wird das Rauschen, welches aus der Ansteuerung der Einspritzeinheit resultiert, entsprechend ausgewählt, um die Verfahren auszutauschen. Wenn die Motorumdrehungsgeschwindigkeit größer als der Einstellwert ist, wird das Rauschen ausgewählt, welches aus der Ansteuerung zum Öffnen oder Schließen des Einlassventils resultiert, um die Verfahren auszutauschen.If it is decided that the engine rotation speed ne is smaller than the set value, the process proceeds to step S203. Similar to Embodiment 3, means is provided for determining the crank angle period (noise detection period) during which the second analog-to-digital converter performs analog-to-digital conversion according to injection unit drive timing. If it is decided that the engine rotation speed is equal to or greater than the set value, the process proceeds to step S204. Similar to Embodiment 4, means is provided for determining the crank angle period (noise detection period) during which the second analog-to-digital conversion device performs analog-to-digital conversion according to the opening or closing timing of the intake valve. If the engine revolution speed is less than the set value, the noise resulting from the driving of the injection unit is appropriately selected to exchange the processes. When the engine revolution speed is greater than the set value, the noise resulting from the intake valve opening or closing control is selected to exchange the procedures.

Im Übrigen wurde ein Fall beschrieben, bei dem ein Rauschen aus der Ansteuerung zum Öffnen oder Schließen des Einlassventils resultiert. Selbst in einem Fall, bei dem das Rauschen aus der Ansteuerung zum Öffnen oder Schließen des Auslassventils resultiert, wird die Rauscherfassungsperiode im Schritt S204 gemäß Öffnungs- oder Schließzeitpunkt des Auslassventils bestimmt. Nachdem das obige Verfahren beendet ist, wird das Fehlfunktions-Erfassungsverfahren für den in Verbindung mit 5 im Zusammenhang mit Ausführungsform 1 oder 2 beschriebenen Klopfsensor durchgeführt. Somit kann in allen Bereichen der Motorumdrehungsgeschwindigkeit zufrieden stellend entschieden werden, ob bei dem Klopfsensor eine Fehlfunktion vorliegt. Es kann selbst dann akkurat erfasst werden, wenn der Grad bzw. das Ausmaß variiert, mit der die Ursache eines Rauschens einen nachteilig Einfluss ausübt, in Abhängigkeit von der Motorumdrehungsgeschwindigkeit, ob der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist.Incidentally, a case has been described in which noise from driving results in opening or closing of the intake valve. Even in a case where the noise from the drive results in the opening or closing of the exhaust valve, the noise detection period is determined in step S204 according to the opening or closing timing of the exhaust valve. After the above procedure is completed, the malfunction detection method for the in conjunction with 5 performed in connection with embodiment 1 or 2 knock sensor described. Thus, it can be satisfactorily decided in all areas of the engine rotation speed whether there is a malfunction in the knock sensor. It can be accurately detected even if the degree that the cause of a noise adversely affects, depending on the engine revolution speed, whether the knock sensor is malfunctioning.

Ausführungsform 6Embodiment 6

Als Nächstes wird im Folgenden eine Ausführungsform 6 beschrieben. Die Ausführungsform 6 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ausführungsform 1 auf einen Betriebsbereich angewendet wird, in dem eine Motorumdrehungsgeschwindigkeit gering ist. Da im Stand der Technik in einem Betriebsbereich hoher Motorumdrehungsgeschwindigkeiten entschieden werden kann, ob der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist, wird die Ausführungsform speziell auf einen Betriebsbereich angewendet, in dem die Motorumdrehungszahl gering ist. Im Bereich hoher Motorumdrehungsgeschwindigkeiten ist im Stand der Technik zum Beispiel ein verwandtes Verfahren bekannt, bei dem entschieden wird, wenn ein mit einer bestimmten Motorumdrehungsgeschwindigkeit verbundener Schwingungspegel gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, dass eine Fehlfunktion aufgetreten ist, und das im Patendokument 1 beschrieben ist und verwendet wird, um zu entscheiden, ob der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist.Next, an embodiment 6 will be described below. Embodiment 6 is characterized in that Embodiment 1 is applied to an operation range in which an engine rotation speed is low. In the prior art, in an operating range of high engine revolution speeds, since it can be decided whether the knock sensor is malfunctioning, the embodiment is specifically applied to an operation range in which the engine revolution number is small. In the high engine revolution speed range, for example, a related art is known in the art, which decides when a vibration level associated with a certain engine revolution speed is equal to or less than a predetermined value, malfunction has occurred, and described in Patent Document 1 is and is used to decide if the knock sensor is malfunctioning.

Insbesondere wird eine Umdrehungsgeschwindigkeit, bei der ein Schwingungspegel in einem Normalzustand höher ist als der Schwingungspegel eines Rauschens, welches in einem Fall gefaltet wird, bei dem eine Verbindung zu dem Klopfsensor getrennt wird, im Voraus als ein Einstellwert gespeichert. Wenn eine Motorumdrehungsgeschwindigkeit kleiner als der Einstellwert ist, wird die Ausführungsform 1 ausgewählt. Wenn die Motorumdrehungsgeschwindigkeit größer als der Einstellwert ist, wird das verwandte Verfahren ausgewählt. Somit kann in allen Bereichen der Motorumdrehungsgeschwindigkeiten zufrieden stellend entschieden werden, ob der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist. Das im Patentdokument 1 beschriebene Verfahren wird als ein Beispiel des Standes der Technik genommen. Alternativ kann jedes andere Verfahren eingesetzt werden. Während unter Verwendung einer bewährten Technologie in dem Bereich hoher Umdrehungsgeschwindigkeiten entschieden wird, ob eine Fehlfunktion aufgetreten ist, kann somit im Bereich geringer Umdrehungsgeschwindigkeiten entschieden werden, ob eine Fehlfunktion aufgetreten ist, in dem der Stand der Technik nicht verwendet werden kann, um die Entscheidung zu treffen. Daher kann in allen Bereichen der Motorumdrehungsgeschwindigkeiten zufrieden stellend entschieden werden, ob der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist. Darüber hinaus kann selbst dann akkurat erfasst werden, wenn das Ausmaß, mit dem die Ursache eines Rauschens nachteilig in Abhängigkeit von der Motorumdrehungsgeschwindigkeit variiert, ob der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist.Specifically, a revolution speed at which a vibration level in a normal state is higher than the vibration level of a noise, which is folded in a case where a connection to the knock sensor is disconnected, is stored in advance as a set value. When an engine rotation speed is less than the set value, Embodiment 1 is selected. If the engine revolution speed is greater than the set value, the related method is selected. Thus, it can be satisfactorily decided in all ranges of engine revolution speeds whether the knock sensor is malfunctioning. The method described in Patent Document 1 is taken as an example of the prior art. Alternatively, any other method can be used. Thus, while deciding whether a malfunction has occurred using a well-established technology in the range of high rotational speeds, it can be decided in the low rotational speed range whether a malfunction has occurred in which the prior art can not be used to decide to meet. Therefore, in all ranges of engine revolution speeds, it can be satisfactorily decided whether the knock sensor is malfunctioning. Moreover, even if the extent to which the cause of a noise adversely varies depending on the engine revolution speed, whether the knock sensor has a malfunction can be accurately detected.

Ausführungsform 7Embodiment 7

Als Nächstes wird im Folgenden eine Ausführungsform 7 beschrieben. Die Ausführungsform 7 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ausführungsform 2 und 3 auf einen Betriebsbereich angewendet werden, in dem eine Motorumdrehungsgeschwindigkeit gering ist. Da im Stand der Technik in einem Bereich hoher Motorumdrehungsgeschwindigkeiten entschieden wird, ob der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist, werden die Ausführungsformen 2 und 3 in einem Betriebsbereich verwendet, in dem die Motorumdrehungsgeschwindigkeit gering ist. In dem Bereich, in dem die Motorumdrehungsgeschwindigkeit hoch ist, wird unter Verwendung des Standes der Technik entschieden, ob der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist. Insbesondere weist ein Rauschen, welches aus der Ansteuerung der Einspritzeinheit resultiert, eine bestimmte Stärke auf, unabhängig von der Motorumdrehungsgeschwindigkeit. Wenn die Motorumdrehungsgeschwindigkeit gering ist, ist der Rauschpegel höher als ein Rauschpegel, der während der Klopferfassungsperiode erlangt wird, in der kein Klopfen auftritt. Wenn die Motorumdrehungsgeschwindigkeit höher wird, gibt es eine Tendenz zu einem höheren Rauschpegel auf Grund von Motorschwingungen.Next, an embodiment 7 will be described below. Embodiment 7 is characterized in that Embodiments 2 and 3 are applied to an operation range in which an engine revolution speed is low. In the prior art, in a range of high engine revolution speeds, since it is judged whether the knock sensor is malfunctioning, Embodiments 2 and 3 are used in an operation range in which the engine revolution speed is low. In the area where the engine revolution speed is high, it is judged whether the knock sensor is malfunctioning using the prior art. In particular, a noise resulting from the driving of the injection unit has a certain strength regardless of the engine revolution speed. When the engine rotation speed is low, the noise level is higher than a noise level attained during the knock detection period in which knocking does not occur. As the engine revolution speed becomes higher, there is a tendency for a higher noise level due to engine vibration.

Eine Motorumdrehungsgeschwindigkeit, bei der das Rauschen auf Grund der Schwingungen des Motors selbst größer wird als das Rauschen, welches aus der Ansteuerung der Einspritzeinheit resultiert, wird im Voraus als ein Einstellwert gespeichert. Wenn eine Motorumdrehungsgeschwindigkeit kleiner als der Einstellwert ist, wird eine Fehlfunktion erfasst auf Grund der Differenz zwischen dem Maximum des Rauschens, welches aus der Ansteuerung der Einspritzeinheit resultiert und das während der Rauscherfassungsperioden innerhalb einer vorbestimmten Anzahl von Kolbenhüben gleich oder größer als 2 gemessen wird, und des Minimums des Rauschens, welches während der Klopferfassungsperioden gemessen wird. Wenn die Motorumdrehungsgeschwindigkeit größer als der Einstellwert ist, wird die Klopferfassungsperiode als Rauscherfassungsperiode angesehen, und eine Fehlfunktion wird erfasst auf Grundlage der Differenz zwischen dem Maximum des Rauschens, welches während der Klopferfassungsperioden innerhalb der vorbestimmten Anzahl von Kolbenhüben gleich oder größer als 2 gemessen wird, und des Minimums davon. Somit kann in allen Bereichen der Motorumdrehungsgeschwindigkeiten zufrieden stellend entschieden werden, ob der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist. Wenn die Motorumdrehungsgeschwindigkeit größer als der Einstellwert ist, und wenn die Klopferfassungsperiode als die Rauscherfassungsperiode angesehen wird, dann ist das vorliegende Verfahren identisch zu dem in Patentdokument 2 beschriebenen Verfahren. Wenn jedoch die Motorumdrehungsgeschwindigkeit größer als der Einstellwert ist, kann unter Verwendung des Standes der Technik entschieden werden, ob der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist. Obwohl das im Patentdokument 2 beschriebene Verfahren als Beispiel verwendet worden ist, kann jedes andere Verfahren eingesetzt werden.An engine revolution speed at which the noise due to the vibrations of the engine itself becomes larger than the noise resulting from the driving of the injection unit is stored in advance as a setting value. When an engine revolution speed is less than the set value, a malfunction is detected due to the difference between the maximum of the noise resulting from the driving of the injection unit and measured equal to or greater than 2 during the noise detection periods within a predetermined number of piston strokes, and the minimum of the noise measured during the knock-detection periods. When the engine rotation speed is greater than the set value, the knock detection period is regarded as a noise detection period, and a malfunction is detected based on the difference between the maximum of the noise measured during the knock detection periods within the predetermined number of piston strokes equal to or greater than 2, and the minimum of it. Thus, it can be satisfactorily decided in all ranges of engine revolution speeds whether the knock sensor is malfunctioning. If the engine revolution speed is greater than the set value, and if the knock detection period is regarded as the noise detection period, then the present process is identical to the process described in Patent Document 2. However, if the engine revolution speed is greater than the set value, it can be decided using the prior art whether the knock sensor is malfunctioning. Although the method described in Patent Document 2 has been used as an example, any other method may be used.

Die Ausführungsform 7 wird im Folgenden mit Bezug auf 13 beschrieben. Zuerst wird im Schritt S301 eine gegenwärtige Motorumdrehungsgeschwindigkeit ne berechnet. Die gegenwärtige Motorumdrehungsgeschwindigkeit kann auf Grundlage eines Grenzabstandes berechnet werden, der mit einem vorbestimmten Kurbelwinkel verbunden ist, welcher durch den in 1 gezeigten Kurbelwinkelsensor 11 erfasst wird. Im Schritt S302 wird entschieden, ob die Motorumdrehungsgeschwindigkeit ne kleiner als der Einstellwert ist. Als Einstellwert wird eine Motorumdrehungsgeschwindigkeit (zum Beispiel 2000 r/min), bei dem der Schwingungspegel eines Rauschens auf Grund der Schwingungen des Motors selbst höher als der Schwingungspegel eines Rauschens, welches aus der Ansteuerung der Einspritzeinheit resultiert, wie oben beschrieben bestimmt. Wenn eine Entscheidung getroffen wird, dass die Motorumdrehungsgeschwindigkeit ne kleiner als der Einstellwert ist, wird das Verfahren mit Schritt S303 fortgesetzt. Ähnlich mit Ausführungsform 3 wird die Rauscherfassungsperiode auf eine Kurbelwinkelperiode eingestellt, die von dem Einspritzventil-Ansteuerzeitpunkt abhängt. Wenn eine Entscheidung getroffen wird, dass die Motorumdrehungsgeschwindigkeit ne gleich oder größer als der Einstellwert ist, wird das Verfahren mit Schritt S304 fortgesetzt und die Klopferfassungsperiode wird als die Rauscherfassungsperiode bestimmt. Danach wird eine Fehlfunktions-Erfassungsverarbeitung für den Klopfsensor durchgeführt, die im Zusammenhang mit Ausführungsform 2 mit Bezug auf 5 beschrieben wurde. Wenn die Motorumdrehungsgeschwindigkeit kleiner als der Einstellwert ist, wird somit eine Fehlfunktionsentscheidung für den Klopfsensor auf Grundlage des Rauschens durchgeführt, welches aus der Ansteuerung des Einspritzventils resultiert. Wenn die Motorumdrehungsgeschwindigkeit größer als der Einstellwert ist, wird eine Fehlfunktionsentscheidung für den Klopfsensor auf Grundlage eines Schwingungsrauschens des Motors selbst durchgeführt (zum Beispiel kann das im Patentdokument 2 beschriebene Verfahren oder jedes andere verwandte Verfahren verwendet werden). Somit kann in allen Bereichen der Motorumdrehungsgeschwindigkeiten zufrieden stellend entschieden werden, ob der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist.Embodiment 7 will be described below with reference to FIG 13 described. First, in step S301, a current engine revolution speed ne is calculated. The current engine speed of rotation may be calculated based on a limit distance associated with a predetermined crank angle, which is defined by the in-line speed 1 shown crank angle sensor 11 is detected. In step S302, it is decided whether the engine rotation speed ne is smaller than the set value. As a set value, an engine revolution speed (for example, 2000 r / min) at which the vibration level of a noise due to the vibrations of the engine itself is determined higher than the vibration level of a noise resulting from the driving of the injection unit is determined as described above. If a decision is made that the engine rotation speed ne is smaller than the set value, the process proceeds to step S303. Similar to Embodiment 3, the noise detection period is set to a crank angle period that depends on the injector drive timing. When a decision is made that the engine rotation speed ne is equal to or greater than the set value, the process proceeds to step S304 and the knock detection period is determined as the noise detection period. Thereafter, a malfunction detection processing is performed for the knock sensor described in connection with Embodiment 2 with reference to FIG 5 has been described. Thus, if the engine revolution speed is less than the set value, a malfunction decision is made for the knock sensor based on the noise resulting from the driving of the injector. If the engine revolution speed is greater than the set value, a malfunction decision is made for the knock sensor based on vibration noise of the engine itself (for example, the method described in Patent Document 2 or any other related method may be used). Thus, it can be satisfactorily decided in all ranges of engine revolution speeds whether the knock sensor is malfunctioning.

Claims (9)

Klopfsensorsystem, mit: einem Klopfsensor zum Erfassen einer Schwingung auf Grund eines Klopfens eines Verbrennungsmotors; einer ersten Analog-Digital-Wandlungseinrichtung zum Analog-Digital-Wandeln eines Ausgabesignals des Klopfsensors in Intervallen einer vorbestimmten Zeit während einer Kurbelwinkelperiode, während der einer Schwingung auf Grund von Klopfen auftritt; einer zweiten Analog-Digital-Wandlungseinrichtung zum Analog-Digital-Wandeln des Ausgabesignals des Klopfsensors in Intervallen einer vorbestimmten Zeit während einer Kurbelwinkelperiode, während der ein mechanisches Rauschen stetig auftritt; und eine Klopfsensorfehlfunktions-Entscheidungseinrichtung zum Berechnen der Differenz zwischen einem Amplitudenpegel von durch die zweite Analog-Digital-Wandlungseinrichtung gewandelten Daten und einem Amplitudenpegel von durch die erste Analog-Digital-Wandlungseinrichtung gewandelten Daten, wobei, wenn die Differenz unter einen Fehlfunktions-Entscheidungspegel kontinuierlich über eine Vielzahl von Kolbenhüben fällt, entschieden wird, dass der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist.Knock sensor system, with: a knock sensor for detecting a vibration due to knocking of an internal combustion engine; a first analog-to-digital converting means for analog-to-digital converting an output signal of the knock sensor at intervals of a predetermined time during a crank angle period during which a vibration occurs due to knocking; a second analog-to-digital converting means for analog-to-digital converting the output signal of the knock sensor at intervals of a predetermined time during a crank angle period during which a mechanical noise continuously occurs; and a knock sensor error function decision means for calculating the difference between an amplitude level of data converted by the second analog-to-digital converting means and an amplitude level of data converted by the first analog-to-digital converting means, wherein when the difference is continuously below a malfunction decision level a plurality of piston strokes falls, it is decided that the knock sensor is malfunctioning. Klopfsensorsystem nach Anspruch 1, wobei die Klopfsensorfehlfunktions-Entscheidungseinrichtung eine maximale Amplitude als einen Amplitudenpegel von durch die zweite Analog-Digital-Wandlungseinrichtung Analog-Digital-gewandelten Daten erhält, eine maximale Amplitude als ein Amplitudenpegel von durch die erste Analog-Digital-Wandlungseinrichtung Analog-Digital-gewandelten Daten erhält, die Differenz zwischen der maximalen Amplitude der durch die zweite Analog-Digital-Wandlungseinrichtung Analog-Digital-gewandelten Daten und der maximalen Amplitude der durch die ersten Analog-Digital-Wandlungseinrichtung Analog-Digital-gewandelten Daten berechnet, und, wenn die Differenz kontinuierlich über eine Vielzahl von Kolbenhüben unter ein Fehlfunktions-Entscheidungspegel fällt, entscheidet, dass der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist.The knock sensor system of claim 1, wherein the knock sensor failure function decision means obtains a maximum amplitude as an amplitude level of analog-to-digital converted data by the second analog-to-digital converting means, a maximum amplitude as an amplitude level of the analog-to-digital conversion means. Obtains digital-converted data, calculates the difference between the maximum amplitude of the A / D converted by the second A / D converter and the maximum amplitude of the A / D converted by the first A / D converter, and If the difference continuously drops below a malfunction decision level over a plurality of piston strokes, it judges that the knock sensor is malfunctioning. Klopfsensorsystem, mit: einem Klopfsensor zum Erfassen einer Schwingung auf Grund eines Klopfens eines Verbrennungsmotors; einer ersten Analog-Digital-Wandlungseinrichtung zum Analog-Digital-Wandeln eines Ausgabesignals des Klopfsensors in Intervallen einer vorbestimmten Zeit während einer Kurbelwinkelperiode, während der einer Schwingung auf Grund des Klopfens auftritt; einer zweiten Analog-Digital-Wandlungseinrichtung zum Analog-Digital-Wandeln des Ausgabesignals des Klopfsensors in Intervallen einer vorbestimmten Zeit während einer Kurbelwinkelperiode, während der ein mechanisches Rauschen stetig auftritt; und eine Klopfsensorfehlfunktions-Entscheidungseinrichtung zum Speichern eines ersten Amplitudenpegels, wobei es sich um ein Amplitudenpegel von durch die erste Analog-Digital-Wandlungseinrichtung Analog-Digital-gewandelten Daten handelt, und eines zweiten Amplitudenpegels, wobei es sich um ein Amplitudenpegel von durch die zweite Analog-Digital-Wandlungseinrichtung Analog-Digital-gewandelten Daten handelt, in Verbindung mit jedem Kolbenhub über eine Vielzahl von Kolbenhüben, und zum Berechnen der Abweichung zwischen der Maximalen der zweiten Amplitudenpegel, erhalten in der Vielzahl von Kolbenhüben, und der Minimalen der ersten Amplitudenpegel, erhalten in der Vielzahl von Kolbenhüben, und, wenn die Abweichung kontinuierlich mehrere Male unter einem Fehlfunktions-Entscheidungspegel liegt, zum Entscheiden, dass der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist.Knock sensor system, with: a knock sensor for detecting a vibration due to knocking of an internal combustion engine; a first analog-to-digital converting means for analog-to-digital converting an output signal of the knock sensor at intervals of a predetermined time during a crank angle period during which a vibration occurs due to the knocking; a second analog-to-digital converting means for analog-to-digital converting the output signal of the knock sensor at intervals of a predetermined time during a crank angle period during which a mechanical noise continuously occurs; and Knock sensor fault function decision means for storing a first amplitude level, which is an amplitude level of analog-to-digital converted data by the first analog-to-digital converting means, and a second amplitude level, which is an amplitude level of the second analogue level. Digital Conversion Device Analog-to-digital converted data, in conjunction with each piston stroke over a plurality of piston strokes, and calculating the deviation between the maximum of the second amplitude levels obtained in the plurality of piston strokes and the minimum of the first amplitude levels obtained in the plurality of piston strokes, and, if the deviation is continuously several times below a malfunction decision level, for deciding that the knock sensor is malfunctioning. Klopfsensorsystem nach Anspruch 3, wobei die Klopfsensor-fehlfunktions-Entscheidungseinrichtung eine erste maximale Amplitude als einen ersten Amplitudenpegel von durch die erste Analog-Digital-Wandlungseinrichtung Analog-Digital-gewandelter Daten erhält, eine zweite maximale Amplitude als einen zweiten Amplitudenpegel von durch die zweite Analog-Digital-Wandlungseinrichtung Analog-Digital-gewandelter Daten erhält, die erste maximale Amplitude und zweite maximale Amplitude in Verbindung mit jedem Kolbenhub über eine Vielzahl von Kolbenhüben speichert, die Abweichung berechnet zwischen der Maximalen der zweiten maximalen Amplituden, erhalten in der Vielzahl von Kolbenhüben, und der Minimalen der ersten maximalen Amplituden, erhalten in der Vielzahl von Kolbenhüben, und wenn die Abweichung kontinuierlich mehrere Male unter den Fehlfunktions-Entscheidungspegel fällt, entscheidet, dass der Klopfsensor eine Fehlfunktion aufweist.The knock sensor system of claim 3, wherein the knock sensor malfunction decision means obtains a first maximum amplitude as a first amplitude level of analog-to-digital converted data by the first analog-to-digital converter, a second maximum amplitude as a second amplitude level of the second analog Digital Conversion Device Receives Analog-to-Digital Converted Data Storing First Maximum Amplitude and Second Maximum Amplitude Associated with Each Piston Stroke Through a Variety of Piston Strokes, The Deviation Calculates Between the Maximum of the Second Maximum Amplitudes Obtained in the Variety of Piston Strokes and the minimum of the first maximum amplitudes obtained in the plurality of piston strokes, and when the deviation continuously drops several times below the malfunction decision level, decides that the knock sensor is malfunctioning. Klopfsensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, wenn die Abweichung den Fehlfunktions-Entscheidungspegel kontinuierlich über die Vielzahl von Kolbenhüben oder kontinuierlich mehrere Male übersteigt, die Klopfsensorfehlfunktions-Entscheidungseinrichtung entscheidet, dass der Klopfsensor normal arbeitet.A knock sensor system according to any one of claims 1 to 4, wherein, when the deviation continuously exceeds the malfunction decision level over the plurality of piston strokes or continuously several times, the knock sensor failure determining means decides that the knock sensor is normal. Klopfsensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Fehlfunktionsentscheidung durch die Fehlfunktions-Entscheidungseinrichtung in einem Betriebsbereich durchgeführt wird, in dem eine Motorumdrehungsgeschwindigkeit kleiner als ein Einstellwert ist.A knock sensor system according to any one of claims 1 to 4, wherein the malfunction decision by the malfunction decision means is performed in an operation range in which an engine revolution speed is less than a set value. Klopfsensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit: einer variablen Steuereinrichtung zum Variieren oder Steuern eines Einspritzventil-Ansteuerzeitpunkts; und einer Einrichtung zum Bestimmen einer Kurbelwinkelperiode, während der die zweite Analog-Digital-Wandlungseinrichtung eine Analog-Digital-Wandlung durchführt, gemäß dem durch die variable Steuereinrichtung gesteuerten Einspritzventil-Ansteuerzeitpunkt.A knock sensor system according to any one of claims 1 to 4, further comprising: variable control means for varying or controlling an injector drive timing; and means for determining a crank angle period during which the second analog-to-digital converting means performs analog-to-digital conversion according to the one of the variable Control device controlled injection valve drive timing. Klopfsensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit: einem regelbar bewegbaren Ventilmechanismus zum Variieren oder Steuern des Öffnungs- oder Schließzeitpunkts eines Einlassventils oder Auslassventils; und einer Einrichtung zum Bestimmen einer Kurbelwinkelperiode, während der die zweite die zweite Analog-Digital-Wandlungseinrichtung eine Analog-Digital-Wandlung durchführt, gemäß Öffnungs- oder Schließzeitpunkt des durch den regelbar bewegbaren Ventilmechanismus gesteuerten Einlassventils oder Auslassventils.A knock sensor system according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a controllably movable valve mechanism for varying or controlling the opening or closing timing of an intake valve or exhaust valve; and means for determining a crank angle period during which the second analog-to-digital converter performs analog-to-digital conversion according to the opening or closing timing of the intake valve or exhaust valve controlled by the controllably movable valve mechanism. Klopfsensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit: einer variablen Steuereinrichtung zum Variieren oder Steuern eines Einspritzventil-Ansteuerzeitpunkts und einem variabel bewegbaren Ventilmechanismus zum Variieren oder Steuern des Öffnungs- oder Schließzeitpunkts eines Einlassventils oder Auslassventils; und einer Einrichtung zum Bestimmen, in einem Betriebsbereich, in dem eine Motorumdrehungsgeschwindigkeit kleiner als ein Einstellwert ist, der Kurbelwinkelperiode, während der die zweite Analog-Digital-Wandlungseinrichtung eine Analog-Digital-Wandlung durchführt, gemäß des durch die variable Steuereinrichtung gesteuerten Einspritzventil-Ansteuerzeitpunkts, und zum Bestimmen, in einem Betriebsbereich, in dem die Motorumdrehungsgeschwindigkeit größer als der Einstellwert ist, der Kurbelwinkelperiode, während der die zweite Analog-Digital-Wandlungseinrichtung eine Analog-Digital-Wandlung durchführt, gemäß Öffnungs- oder Schließzeitpunkt des durch den variabel bewegbaren Ventilmechanismus gesteuerten Einlassventils oder Auslassventils.A knock sensor system according to any one of claims 1 to 4, further comprising: variable control means for varying or controlling an injector drive timing and a variably movable valve mechanism for varying or controlling the opening or closing timing of an intake valve or exhaust valve; and means for determining, in an operating range in which an engine revolution speed is less than a set value, the crank angle period during which the second analog-to-digital converter performs an A / D conversion according to the injector drive timing controlled by the variable control device; and determining, in an operating range in which the engine revolution speed is greater than the set value, the crank angle period during which the second analog-to-digital converter performs an analog-to-digital conversion according to the opening or closing timing of the valve movable by the variable valve mechanism Intake valve or exhaust valve.
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